- TÓM TẮT LUẬN VĂN THẠC SĨ Đề tài: Khảo sát đặc tính khí động học biên dạng cánh sử dụng trên máy bay dân dụng hiện đại. - Lê Thị Thái Nội dung tóm tắt: a) Lý do chọn đề tài Trong quá trình tính toán thiết kế và khảo sát đặc tính khí động học cánh cũng như các phương tiện bay, phương tiện giao thông vận tải nói chung và các trang thiết bị sử dụng biên dạng cánh khí động học khác như bánh lái tàu thủy, hệ thống cánh ngầm, cánh dẫn trong hệ thống thủy lực. - đặc tính khí động học của biên dạng vật thể có vai trò rất lớn trong các yếu tố tạo nên đặc tính khí động học chung cho hệ thống. - Đối với các thiết bị lái, hướng dòng đặc tính khí động học này giúp điều khiển được các lực lái, lực nâng, lực cản tác động lên hệ thống. - Các yếu tố lực khí động học tác động lên cánh, vật thể này là yếu tố rất quan trọng trong quá trình ứng dụng, khai thác thiết bị nói chung. - Trong lĩnh vực hàng không, việc nghiên cứu thiết kế, sử dụng biên dạng cánh khí động đã được thực hiện rất kỹ càng và chi tiết. - Đối với mỗi bộ phận khác nhau đều có sự phân tích đặc tính khí động học tương ứng để lựa chọn thiết kế. - Hiện nay đối với các máy bay dân dụng hiện đại, nhiều biên dạng cánh khí động mới đã được nghiên cứu ứng dụng cho các hệ cánh máy bay, những biên dạng cánh mới này được thiết kế nhằm tạo ra các lực khí động tốt nhất có thể, tương ứng với vị trí ứng dụng cụ thể của nó. - Nghiên cứu đặc tính khí động học cánh luôn là bài toán cần thiết trong cả quá trình thiết kế và khai thác máy bay cũng như xem xét mức độ ảnh hưởng của cánh đến hoạt động chung của máy bay trong quá trình khai thác. - b) Mục đích, đối tượng và phạm vi nghiên cứu Mục đích nghiên cứu của đề tài là. - Khảo sát cụ thể đặc tính khí động học biên dạng cánh NACA64-212 ở một số trường hợp tính toán cụ thể. - Nghiên cứu ảnh hưởng của biên dạng cánh đặc biệt đến đặc tính khí động học cánh. - Đánh giá sự thay đổi đặc tính khí động học của biên dạng cánh với biên dạng đặc biệt nhằm điều khiển đặc tính khí động học cho biên dạng cánh cũng như mở rộng dải đặc tính khí động học cho biên dạng cánh để ứng dụng trong thực tế kỹ thuật. - Đối tượng nghiên cứu là: Biên dạng cánh khí động sử dụng trong hàng không, biên dạng cánh CLARK-YH, NACA64-212 là biên dạng cánh được lựa chọn làm biên dạng cánh ban đầu thực hiện nghiên cứu khảo sát. - Đây là biên dạng cánh đã được đưa ra ứng dụng trong lĩnh vực hàng không, các kết quả nghiên cứu, tính toán đặc tính khí động học của biên dạng cánh này đã được khá nhiều tác giả và các tổ chức nghiên cứu trên thế giới đưa ra bao gồm cả lý thuyết tính toán và thực nghiệm. - Tuy nhiên các kết 1 quả đã công bố thường chỉ phù hợp với các trường hợp tính toán, khảo sát cụ thể với nghiên cứu đi kèm, các điều kiện khác, các yếu tố ảnh hưởng đến đặc tính khí động học cánh cũng như các điều kiện tính toán và thiết lập trong tính toán và thực nghiệm thường không được đề cập đến trong các công bố kết quả này. - Chương 1: Tổng quan nghiên cứu : Giới thiệu chung về nghiên cứu liên quan, các khái niệm cơ bản về khí động lực học và một số phương trình cơ bản. - Chương 2: Cơ sở l thuyết nghiên cứu và công cụ mô phỏng số CFD. - Các bước thực hiện giải bài toán CFD, quy trình thực hiện các phương trình cơ bản và thực hiện tính toán khảo sát CFD đặc tính khí động học cánh CLARK-YH. - Chương 3: Khảo sát đặc tính khí động học biên dạng cánh NACA64-212 và đánh giá kết quả mô phỏng số CFD. - Trên cơ sở kết quả tính toán thu được, được so sánh với kết quả tra cứu từ tài liệu tham khảo nhằm đánh giá các kết quả thu được. - Chương 4: Nghiên cứu đặc tính khí động học biên dạng cánh đặc biệt, một số biên dạng cánh được thay đổi từ biên dạng cánh ban đầu đã khảo sát được tính toán mô phỏng nhằm làm rõ sự ảnh hưởng của biên dạng cánh đến đặc tính khí động học. - Kết quả nghiên cứu trong chương này có thể là cơ sở trong tính toán thiết kế tối ưu đặc tính khí động học cánh khí động và vật thể. - Kết luận và kiến nghị: Kết luận chung và một số kiến nghị về nội dung nghiên cứu. - d) Phương pháp nghiên cứu Trong luận văn này, tác giả sử dụng phương pháp nghiên cứu kết hợp nghiên cứu lý thuyết truyền thống và tính toán mô phỏng số. - Đây là phương pháp nghiên cứu phổ biến và hiện đại trên thế giới mà nhiều nhà nghiên cứu trong nước và trên thế giới hiện đang quan tâm, sử dụng làm công cụ nghiên cứu cho mình. - Trên cơ sở nghiên cứu tài liệu, lý thuyết khí động học và tính toán mô phỏng số CFD, tác giả tiến hành mô hình hóa mô hình hình học biên dạng cánh khí động, thiết kế bài toán tính mô phỏng số khảo sát đặc tính khí động học cho biên dạng cánh 3D dạng bài toán 2D và sau đó thực hiện các công việc để mô phỏng số CFD trên máy tính. - Kết quả thu được từ mô phỏng số được đánh giá và phân tích thông qua so sánh kết quả tính toán giữa các mô hình với nhau dựa trên kinh nghiệm tính toán và tài liệu nghiên cứu đã có trong phạm vi nghiên cứu liên quan của đề tài luận văn này. - e) Kết luận Trong luận văn này, đặc tính khí động học biên dạng cánh sử dụng trên máy bay dân dụng hiện đại biên dạng cánh NACA64-212 đã được thực hiện khảo sát đặc tính khí động học thông qua sử dụng chương trình tính toán mô phỏng số CFD. - Trên cơ sở nghiên cứu lý thuyết tính toán mô phỏng số và ứng dụng, tác giả đã tìm hiểu cơ sở lý thuyết tính toán và ứng dụng chương trình tính toán mô phỏng số CFD, ANSYS-Fluent để thực hiện quá trình nghiên cứu, khảo sát đặc tính khí động học biên dạng cánh cụ thể và khảo sát ảnh hưởng của hình dáng biên dạng cánh đến đặc tính khí động lực học cánh dạng 2D. - 2 Từ cơ sở nghiên cứu sử dụng và ứng dụng chương trình tính toán mô phỏng số CFD, đặc tính khí động học biên dạng cánh CLARK-YH và ảnh hưởng của hình dáng cánh 3D đến đặc tính khí động học cánh khảo sát đã được thực hiện trong chương 2. - Kết quả khảo sát cho thấy rõ sự ảnh hưởng của hình dạng cánh 3D đến đặc tính khí động học và cụ thể là các hệ số lực khí động tác động nên cánh khảo sát. - Đối với cánh 3D có hình dạng cánh tam giác cho kết quả lực khí động tác động nên cánh tốt hơn so với hình dạng cánh chữ nhật và ellipe đã khảo sát. - Trên cơ sở khảo sát đặc tính khí động học biên dạng cánh NACA64-212 tại một số vận tốc dòng tương ứng số Reynolde 5.105. - 7.105 và 106 , sự ảnh hưởng của vận tốc đến đặc tính khí động học cánh và góc tấn đã được khảo sát. - Từ các kết quả so sánh giữa kết quả tính toán CFD thực hiện với kết quả tra cứu từ tài liệu tham khảo cho thấy sự phù hợp và khác nhau giữa các kết quả này. - Sự khác nhau giữa các kết quả tính toán thu được và kết quả tra cứu có thể do các nguyên nhân từ quá trình thực hiện bài toán tính toán mô phỏng số như việc thiết kế mô hình bài toán, chia lưới tính toán, thiết kế miền không gian tính toán, đặt điều kiện tính toán. - Để làm rõ vấn đề này cần thiết phải có kết quả thực nghiệm mô hình. - Các nội dung này đã được thực hiện trong chương 3 của luận văn. - Trên cơ sở đã thực hiện khảo sát đặc tính khí động học biên dạng cánh NACA64-212, một số biên dạng cánh mới thay đổi từ biên dạng cánh này đã được thực hiện khảo sát đặc tính khí động học. - Kết quả khảo sát và so sánh giữa các mô hình cánh khảo sát đã cho thấy mức độ sự ảnh hưởng đến đặc tính khí động học của hình dáng biên dạng cánh đã khảo sát. - Kết quả tính toán khảo sát đã thực hiện có thể hữu ích trong thiết kế tối ưu đặc tính khí động học vật thể chuyển động và cánh nói chung, đồng thời có nghĩa trong vấn đề xem xét các ảnh hưởng của thay đổi hình dáng biên dạng đến đặc tính khí động học nhằm cải thiện hay điều khiển đặc tính khí động học của biên dạng cánh theo mong muốn. - Các nội dung này đã được thực hiện khảo sát cụ thể trong chương 4 của luận văn. - Trên cơ sở phân tích kết quả tính mô phỏng số CFD như phân bố áp suất và lực tác động lên cánh khảo sát cho thấy nguyên nhân làm tăng hay giảm lực khí động tác động lên các mô hình cánh khảo sát. - Các kết quả nghiên cứu về sự ảnh hưởng này có thể là cơ sở để tối ưu hình dáng khí động cho biên dạng vật thể khí động, cánh nói chung. - Việc sử dụng công cụ mô phỏng số CFD giúp các nhà nghiên cứu có thể nhận biết được sự phân bố áp suất, dòng tác động lên mô hình khảo sát. - Đây là việc có thể thực hiện được bằng thực nghiệm, tuy nhiên tốn kém hơn rất nhiều. - Trong quá trình nghiên cứu có thể sử dụng phương pháp nghiên cứu tính toán mô phỏng số CFD để giúp hiểu rõ hơn các vấn đề liên quan thông qua hình ảnh kết quả mô phỏng và dự đoán giá trị lực tác động lên mô hình. - Sử dụng công cụ này có thể giúp giảm bớt được thời gian và kinh phí cần làm thực nghiệm trong nghiên cứu
Xem thử không khả dụng, vui lòng xem tại trang nguồn hoặc xem
Tóm tắt