Đang tải... (xem toàn văn)
KY YEU HTTQ CO HOC VA KHI CU BAY CO DK pdf
ˆ 6¿_ 109 NGHIÊN CỨU ẢNH HƯỚNG CỦA MẶT ĐẤT, MẶT NƯỚC sale * “TỚI CÁC THÔNG SỐ KHÍ ĐỘNG LỰC CỦA PROFIL CANH TS Lê Quang, Phạm Văn Sáng, Đại học Bách khoa Hà Nội Thm tt: Dd ính khí động học cánh hay đổi cánh chuyển dong st mat KT te et inten ete selinicereeesse ‘did ki d agid, L Tom tét So với trường hợp cánh chuyển động xa mặt đất trường hợp cánh chuyển động gần mặt đất làm cho lớp khơng khí đưới cánh bị hãm, mà đặc tính khí động cánh bị thay đổi Trên sở phương pháp điểm kì dị nghiên cứu trường hợp cánh chuyển động sắn mặt đất, ta thay profil cánh hệ kì dị bố trí quanh profil, thay ảnh hưởng mặt đất hệ kì dị đối xứng với hệ kì dị ban đầu Giới thiệu rộng từ tốn tìm ảnh hưởng phẳng mật thống đặc tính khí động cánh chuyển động Tại tốn ta dùng hệ lưỡng cực bố trí quahh cánh, kết hợp hệ kì di tương tự đối xứng với hệ kì dị ban đầu qua mặt đối xứng trùng mật đất Để giải hệ kì dị, điều kiện biên áp dung điều kiện biên trượt điểm kiểm tra profl, điểm mặt đất, điều kiện biên Kuta-Joukowski mép cla profil Trong điều kiện biên trượt mặt đất tự thoả mãn tác dụng hệ kì dị đối xứng với hệ kì dd ban đầu THI Mo hin toán Xem xét toán sở chuyển động cánh chịu ảnh hưởng phẳng mat thống, mơ hình tốn sau (hình 1): Hình Mơ hình tốn thực Mơ hình tốn thay Hình sử đựng phương pháp ảnh “Ta nhận thấy khoảng cách từ proRi cánh tối mặt thống lớn ảnh hưởng mặt thống tới đặc tính khí động cánh nhỏ so với ảnh hưởng nén phẳng bỏ qua ảnh hưởng đó, tốn chuyển thành tìm ảnh hưởng phẳng tới cánh động sát mật đất Như thấy tốn tìm ảnh hưởng mặt đắt tới chuyển động cánh trường hợp riêng toán sở “Trước hết ta vào phương pháp giải cho toán sở Để giải toán ta áp dụng phương pháp đối xứng gương, với mặt đối xứng trùng phẳng mật thoáng (hình) “Trong mơ hình đối xứng gương ta thay biên dạng cánh bing hệ N lưỡng cực có cường độ xốy Ø„„ thay đổi cịn cường độ nguồn y khơng đổi, hệ lưỡng cực bố trí đọc theo mặt cắt cánh Sau lần lấy đối xứng đấu (Z„.7) thay đổi tuỳ thuộc vào mặt lấy đối xứng tương ứng với nến phẳng hay mật thoáng, hình hình mơ tả đổi dấu Giải tốn lóc xác định lưỡng cực thay thé Nhu ẩn cần tìm tốn gồm có N+1 ẩn: N ẩn cho cường độ xoáy ø„ (m = (1,N)) ẩn cho cường độ nguồn oe ml tifa, ity me re seo rat ¬ er wom ery es ar — ? “= Hình 3, Đánh đấu số cho ảnh, quy tuớc chiếu véc tơ pháp tuyến, tiếp tuyển c Khảo sát hàm vận tốc chuyển động: thả SF oem rst Se oe ae = a lars Sees Shy pas "h4 Dấu Sổa(Ø„.7} biến đổi theo ting hệ kương cực lop độ pref ảh Trên hình 3.4 kí hiệu p chi céc profil đối xứng thuận chiều với profil ban đầu, kí hiệu q profil đối xứng ngược chiều với profil ban đầu Giá trị p, q dương ứng với ảnh đối xứng phía nên phẳng thực, ảm ứng với ảnh đối xứng phía én phing thực “Trong phần tính tốn kí hiệu Z điểm kiểm tra điều kiện biên, z hiểu [R(8,.)+(8, )Xe, +iz) = E.R(4 )ø„ ~iR(4,.}y +11(4.„}„ +i1(4,„)y + R(B„„ ơ„ +1R(B, +if(B,„)y„ =! (Bua Đồng phần thực, phần ảo hai vế ta nhận được: HA + Balen +| SAB) Ha +B) -[ Alta Ba) Do dé digu kiện trượt viết lại 6) 'Viết (6) cho n=(1.n) ta nhận N phương trình ~ Điều kiện Kura-Jowkowski GA, + By 1, =-U, (cosa, +cosay) ‘Thay từ (5) vào viết riêng phần thực phần ảo: Ents, +8.) +[ S48) +E Rl + Bao, “le rs 5„)Ìy =U {eos + cosa) Hay: Sala, +R„)*(46„ +,-)p„ {Sa = Bp) + (Ave ~ Boe dy (cosa, +cosar,) a Phuong trình (7) phương trình thứ N+1, vay ta có đủ N+1 phương trình quan hệ để tim cường độ kì dị, giải hệ phương pháp Gauss - Jordan cải tiến nhạn đực giá trị cường độ xoáy nguồn xác định lưỡng cực 98 ính tốn kết t ự sở tính tốn lí thuyết ta xây dựng chương trình tính tốn máy tính, ngữ lập trình Visuall C++ Giao diện chương trình s: Hình Giao điện chương trình tính tốn đặc tính khí động quanh cánh “Xây dựng chương trình tính tốn, kết thu đồ thị vẻ giá trị lực nâng theo khoảng cách với mặt đất(tính cho Naca 0009, góc 10 độ), đồ thị so sánh phân bố áp xuất pofil (Naca 0009, góc 10 độ) trường hợp cách mặt đất 0.4/1 chiều dài profil va trudng hop chuyển động cách xa mat dat: E8 Щ Bối t4 bong Prati chưanh Hình Phân bố áp suất quanh cánh thay đổi chuyển động sát mặt đất = ln shr2cha ¬-3ph2Ph = jy sỹ& (iy n= = 2h hột4h gIẾi 4h đoạn đặt lưỡng cực : Z, Tính “ai điểm kiếm tra profil chính(p=0) Ảnh hưởng hệ lưỡng cực đối xứng ngược chiều q: ° @®) @) pes ea 2> a 2, — Gai + 20M) , , muôn l0 #22.(ŠCiyn _Z+2iph_ 'Št th eee 7x ~Z+2jph y(n Z+2iph ek oe Kết hợp (2)(3) (9) ta nhận đựợc đạo hàm hàm vận tốc t điểm kiểm tra Z, : #ựg)-z*1g, een Lập hệ phương trình xác định cường độ kì dị: 'Vận tốc cảm ứng hệ kì ị điểm kiểm tra thứ n biểu diễn sau: Tai day ta dat: Ym,Vn Do viết: 8,+10,4,= SUA (6, -i7)+ Bale, +i7) Xét cde diéu kiện biên: ~ Điều kiện trượ profi (6+#.)z=o0 a= pe =U, sina, Khai triển phần thực phần ảo (5) sau: äï +i8ã= [R(4„.)+I1(4,.)ø„ -i7)+ FRB) il(B Me, +7) => (4,„)y„ ~iR(A, y +1I(4, „ +iI(4, y + R(B, „ + (R(B,.)y +iI(B,„)ơ„ —iI(B,„ )y Đông phần thực, phần ảo hai vế ta nhận được: F1) 0001105 *{Š/« s2}> ã,5,=Š 1ú, «8„, | Š 4, =2) Do đồ điều kiện trượt viết lại l 1ỳ +5.v, [ô 52 Đ â Viet (6) cho m=(1,n) ta nhận Đ phương trình ~ Điều kién Kutta-Joukowski G5 (8,7, =-U (soam ccod) “Thay từ (5) vào, viết riêng phần thực phần ảo: En + 8.)+[ E14, =ã.)]} FE Rue + Bale [Eu = adj =-U.(cosa, +c0sa,) Hay: Ÿ H, võ.)«(4x Bale {Ste Be) (tBu =-U, (cosa, +cosay) is Phương trinh (7) 14 phuong trinh thé N+1, vay ta có đủ N+1 phương trình quan hệ để giá tị cường độ xoáy nguồn xác định hệ lưỡng cực tìm cường độ kì đị giải hệ phương pháp Gauss - Jordan cải tiến nhận 98 tính tốn kết ‘Thea co sởtính tod í (huyết ta xây dựng chương tình tính tốn máy tính, ‘sit dung ngơn ngữ lập trình Visuall C++ Giao điện chương trình sau: bee it ` an eS yh nySE ia ies Se TU Hinh Glao diện chương trình tính tốn đặc tính khí động quanh cánh ‘Xay dựng chương trình tính tốn, kết thu đồ thị giá trị lực nâng theo khoảng cách với mặt đất tính cho Naca 0009, góc 10 độ), đồ thị so sánh phân bố áp xuất profil (Naca 0009, góc 10 độ) trường hợp cách mặt đất 0.4/1 chiều dài profil trường hợp _ + chuyển động cách xa mật đất: Hình Phân bố áp suất quanh cánh thay đổi chuyển động sát mặt đất | 035 035 87095 a9 ioe Hình Đổ thị hộ số lực nâng theo khoảng cách tới mặt đất (góc -10 độ, 0009) Một số nhận xét ~ Khi tang khoảng cách từ profi tới mặt đất, hệ số lực nâng giảm dần, ổn định từ khoảng cách 0.84/1 chiéu dai profi ~ So với trường hợp cánh chuyển động tự do, khí cánh chuyển động sát mặt đất phân bố áp xuất phía bụng profil thay đổi nhiều so với phía lưng thể tác dụng bị nén dịng khí đưới profil 100 quan dị sử dụng có hiệu Kết thu tính cho profil cánh lah toda ony ta loàn tràn ni ốn cho cánh cổ ộ tà bữ hạn ° 4, TÀI LIỆU THAM KHẢO John D Anderson Jr- MC Graw — Fundaments of Aerodynamics - Hill 2001 L.Bousquet - Méthode des singulature - Cepadues Editions, 1990 Nguyễn Phúc Ninh - Giáo trình khí động học may bay, tap II - Hoc vin Khong Quan, 2000 Mare Rauw, Flight Dynamics and Control Analysis 2nd edition, US, May 10, 2001 LGiraudeau, G.Perrot, Petit, B-Tourancheau, Simulation đescoulemenr tridimentionnel autuor d'une, 1997 STUDY THE INFLUENCE OF GROUND SURFACE AND STILL WATER SURFACE ON THE AERODYNAMIC PROPERTIES OF PROFIL, Le Quang, Pham Van Sang Abtract: The aerodynamic properties of profil flying over the ground or over the sil water The paper presents the results obtained by useing the method of Singularity l0I ... khoảng cách từ proRi cánh tối mặt thống lớn ảnh hưởng mặt thống tới đặc tính khí động cánh nhỏ so với ảnh hưởng nén phẳng bỏ qua ảnh hưởng đó, tốn chuyển thành tìm ảnh hưởng phẳng tới cánh động. .. khoảng cách tới mặt đất (góc -10 độ, 0009) Một số nhận xét ~ Khi tang khoảng cách từ profi tới mặt đất, hệ số lực nâng giảm dần, ổn định từ khoảng cách 0.84/1 chiéu dai profi ~ So với trường hợp cánh. .. hợp cách mặt đất 0.4/1 chiều dài profil trường hợp _ + chuyển động cách xa mật đất: Hình Phân bố áp suất quanh cánh thay đổi chuyển động sát mặt đất | 035 035 87095 a9 ioe Hình Đổ thị hộ số lực