Nghiên cứu ảnh hưởng của các thông số kết cấu cánh quạt tới vận tốc và áp lực dòng khí máy chữa cháy rừng bằng sức gió

Bài viết Nghiên cứu ảnh hưởng của các thông số kết cấu cánh quạt tới vận tốc và áp lực dòng khí máy chữa cháy rừng bằng sức gió nghiên cứu thiết lập phương trình năng lượng liên quan đến một số đặc tính cơ bản của máy như vận tốc và áp lực dòng khí của máy chữa cháy rừng bằng sức gió với cánh quạt dạng cong trước.

Cơng nghiệp rừng NGHIÊN CỨU ẢNH HƯỞNG CỦA CÁC THƠNG SỐ KẾT CẤU CÁNH QUẠT TỚI VẬN TỐC VÀ ÁP LỰC DỊNG KHÍ MÁY CHỮA CHÁY RỪNG BẰNG SỨC GIĨ Giang Quốc Nam1, Phạm Văn Tỉnh2, Trần Văn Tưởng2, Hoàng Hà2 Trường Cao đẳng Kinh tế kỹ thuật Hịa Bình Trường Đại học Lâm nghiệp https://doi.org/10.55250/jo.vnuf.2022.7.091-100 TĨM TẮT Kết cấu nguyên lý hoạt động máy chữa cháy rừng sức gió dựa kết cấu nguyên lý hoạt động quạt gió li tâm cao áp Bộ phận quan trọng quạt gió li tâm kết cấu cánh quạt, có kiểu cánh cong trước, cánh thẳng, cánh cong sau với thông số ảnh hưởng khác đến hiệu suất máy Bài báo nghiên cứu thiết lập phương trình lượng liên quan đến số đặc tính máy vận tốc áp lực dịng khí máy chữa cháy rừng sức gió với cánh quạt dạng cong trước Các thông số cánh quạt mơ mơ hình MATLAB SIMULINK để xác định ảnh hưởng chúng tới vận tốc áp lực dịng khí máy hoạt động Kết mơ thực nghiệm xác định giá trị số thông số hợp lý máy chữa cháy rừng sức gió gồm góc lắp ráp đầu vào khoảng β1 = 600 - 800; góc lắp ráp đầu β2 = 1050 – 1250; bán kính cong cách quạt gió rc = 2,4 - 2,6 cm Kết sơ cở khoa học cho tính tốn tối ưu hoàn thiện máy chữa cháy rừng sức gió Từ khóa: Áp lực, hiệu suất, máy chữa cháy rừng, quạt li tâm, vận tốc ĐẶT VẤN ĐỀ Kết cấu nguyên lý hoạt động máy chữa cháy rừng sức gió dựa kết cấu nguyên lý hoạt động quạt gió li tâm cao áp Các tham số kết cấu định tính năng, hiệu suất quạt gió li tâm gồm: đường kính trong bánh cơng tác D1, đường kính ngồi bánh cơng tác D2, góc lắp ráp đầu vào cánh quạt 1, góc lắp ráp đầu cánh quạt 2, biên dạng cánh, số cánh quạt Z, chiều cao cánh quạt b; bán kính cong cánh quạt rc, hình dạng vỏ quạt Với phổ biến quạt gió li tâm ngày có nhiều nghiên cứu tìm phương pháp thiết kế nhằm rút ngắn thời gian thiết kế cải thiện hiệu suất quạt Đồng thời với phát triển nhanh chóng phương pháp tính tốn, phương pháp mơ dịng khí bên quạt li tâm thực để mơ dịng chảy ba chiều phức tạp Chen-Kang Huang Mu-En Hsieh (2009) tiến hành nghiên cứu mơ số quạt li tâm có cánh gió cong ngược so sánh với liệu đo thực nghiệm So sánh kết cho thấy sai số mô thực nghiệm phạm vị chấp nhận Trong nghiên cứu này, tác động góc cánh quạt, số lượng, chiều dài cánh xét đến, từ số thơng số tối ưu lựa chọn cải thiện áp suất hiệu suất Kết nghiên cứu cho thấy ứng dụng mô quạt li tâm cánh gió cong ngược phương pháp thiết kế hiệu để cải tiến quạt li tâm Singh O.P cộng (2011) nghiên cứu ảnh hưởng thơng số hình học quạt ly tâm có cánh quạt cong phía trước phía sau Với gia tăng số lượng cánh quạt cong phía trước, tác giả cho thấy hệ số dòng chảy, áp suất hiệu suất tăng lên so với cánh cong phía sau Đồng thời, cánh quạt cong phía trước, góc đầu tăng, lưu lượng gió lớn tốc độ bánh cơng tác giữ không đổi so với cánh cong sau Kết nghiên cứu cho thấy công suất tiêu thụ cao hiệu suất tốt so với cánh cong ngược Santosh Ranabhat (2015) lập trình tạo biên dạng lưỡi cong quạt ly tâm sử dụng MATLAB Quy trình đáp ứng nhanh để tạo số lượng lớn thiết kế với độ xác cao Nghiên cứu tiến hành với nhiều loại bánh cơng tác có đường kính đường kính ngồi biết với góc biên dạng tương ứng Kết nghiên cứu mô hỗ trợ nhà sản xuất đưa định sản xuất TẠP CHÍ KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ LÂM NGHIỆP SỐ - 2022 91 Cơng nghiệp rừng nhanh Gjeta A (2019) tích hợp đầy đủ mô từ phần mềm CFD mã nguồn mở với chương trình Matlab App Designer tạo giao diện OpenFOAM-Matlab mô vỏ quạt li tâm Chức cho phép người dùng nhanh chóng thiết kế dạng hình học vỏ quạt với thơng số Kết nghiên cứu việc giảm thiểu tổn thất lượng phụ thuộc vào đặc tính vỏ máy Theo Selvaraj T cộng (2020), áp suất vận tốc luồng khí đầu quạt ly tâm kiểu hướng tâm chủ yếu bị ảnh hưởng góc cánh đầu vào (β1), đường kính cánh quạt (D2) chiều rộng cánh quạt (b) Quy trình thiết kế thơng số tối ưu hóa thơng qua quy trình lặp với phần mềm MATLAB Nghiên cứu thực nghiệm quạt với các thơng số tối ưu tính tốn theo quy trình cho kết thực nghiệm phù hợp với kết lý thuyết Ngồi cịn nhiều tác giả sử dụng phầm mềm CFD tính tốn thiết kế, phân tích, mơ dịng khí quạt li tâm G V R Seshagiri Rao V V Subba Rao (2011), Atre Pranav cộng (2012), Girish A R cộng (2016), … Ở Việt Nam, tác giả Dương Văn Tài (2010) công bố kết nghiên cứu đề tài cấp nhà nước mã số KC07.13/06-10: “Nghiên cứu công nghệ thiết kế chế tạo thiết bị chuyên dụng chữa cháy rừng” có máy chữa cháy rừng sức gió Đề tài chủ yếu tập trung vào khâu thiết kế chế tạo, chưa nghiên cứu động lực học hệ thống thổi gió, chưa nghiên cứu tính tốn tối ưu hệ thống cánh quạt Từ nghiên cứu cho thấy số vấn đề tính tốn thiết kế quạt li tâm như: - Vận tốc, áp lực dịng khí, hiệu suất quạt li tâm ảnh hưởng thơng số hình học quạt Với biên dạng cánh quạt, số lượng, góc vào, góc cánh quạt, đường kính trong, đường kính ngồi bánh cơng tác khác ảnh hưởng khác đến hoạt động máy - Việc sử dụng phần mềm phân tích, tính tốn thơng số quạt phổ biến khẳng định độ tin cậy phần mềm 92 Việc thực nghiệm với thông số cánh quạt khác tốn nhiều thời gian, báo sử dụng phần mềm mô MATLAB SIMULINK để nghiên cứu ảnh hưởng số thơng số độ cong cánh quạt, góc lắp ráp đầu vào, góc lắp ráp đầu đến vận tốc áp lực dòng khí máy chữa cháy rừng sức gió Sau nghiên cứu thực nghiệm tiến hành nhằm kiểm chứng lại kết nhận từ q trình mơ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 2.1 Phương pháp nghiên cứu lý thuyết Dựa quy luật thủy khí phương trình Navier-Stoke, phương trình liên tục, phương trình lượng… nghiên cứu thiết lập phương trình thể quy luật dịng khí cho máy chữa cháy rừng sức gió 2.2 Phương pháp nghiên cứu mơ Nghiên cứu sử dụng phần mềm Matlab/Simulink để khảo sát ảnh hưởng thông số kết cấu cánh quạt gió đến đặc tính động lực học cánh quạt Việc giải phương trình dịng khí thực Matlab Mơ Matlab/Simulink đưa kết tính tốn thơng số vận tốc, áp lực quạt dựa kết giải toán thiết kế ban đầu Thông qua mô Matlab/Simulink số lượng nguyên mẫu cần thử nghiệm giảm tối thiểu, hiệu suất thiết kế cải thiện đáng kể 2.3 Phương pháp thực nghiệm Nghiên cứu thực nghiệm dùng để kiểm chứng, xác nhận độ tin cậy kết đạt mơ phỏng, từ giảm đáng kể số lượng thực nghiệm cần phải thực KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN 3.1 Thiết lập phương trình tính tốn quạt gió cao áp Để xác định lượng lực li tâm truyền cho chất khí bánh guồng chuyển động quay tròn, giả thiết bánh guồng có số cánh nhiều vơ kể chất khí phân theo rãnh cực bé kề nên dịng chất khí chuyển động rãnh riêng biệt xem tia dịng ngun tố Do chuyển động chất khí qua bánh guồng có ba thành phần vận tốc sau: TẠP CHÍ KHOA HỌC VÀ CƠNG NGHỆ LÂM NGHIỆP SỐ - 2022 Công nghiệp rừng - Vận tốc tiếp tuyến U: vận tốc chuyển động chất khí với bánh guồng; vận tốc U phụ thuộc vào bán kính bánh guồng - Vận tốc tương đối W: vận tốc chất khí theo hướng từ tâm - Vận tốc tuyệt đối C: tổng hợp hai thành phần vận tốc tương đối vận tốc tiếp tuyến Khảo sát chuyển động chất khí theo tia nguyên tố hai kề bánh guồng (hình 1) Ký hiệu U1, W1 C1 vận tốc: tiếp tuyến, tương đối tuyệt đối chất khí lối vào bánh guồng, U2, W2, C2 vận tốc tương ứng khỏi lá, ta có: W12  C12  U12  2CU 1 cos 1 W22  C22  U22  2C2U2 cos 2 (1) w2 2 c2 c1 w1    u2 u1 n D1 D2 r Hình Sơ đồ tính tốn dịng khí bánh guồng quạt gió cao áp Trong đó: 1, 2 góc tạo véc tơ vận tốc tuyệt đối tiếp tuyến lối vào lối bánh guồng; 1, 2 góc tạo véc tơ vận tốc tiếp tuyến véc tơ vận tốc tương đối lối vào, lối bánh guồng Giả thuyết chuyển động tia dịng khí qua bánh guồng quạt liên tục, vận tốc chuyển động chất khí ống hút trước chỗ vào bánh guồng vận tốc tuyệt đối C1 trực tiếp sau qua nó, cịn vận tốc tuyệt đối C2 chỗ khỏi bánh guồng vận tốc dòng chảy sau khỏi để vào ống phun Phương trình Becnuli (bỏ qua sức cản) cho hai tiết diện điểm vào điểm bánh guồng với áp suất điểm tương ứng p1 p2: p1 C12 p C2 (2)   HT     2g  2g Trong đó: HT: tỷ mà dịng khí thu chuyển động qua bánh guồng tác dụng lực li tâm Từ (2) có: p2  p1 C22  C12 2g (3)  Phương trình Becnuli cho tiết diện sau chỗ vào bánh guồng tiết diện trực tiếp trước chỗ với áp suất tương ứng p1 p2 (bỏ qua sức cản) lượng phụ A mà chất khí nhận chuyển động quay bánh guồng công lực li tâm, ta được: P1 W12 P W2 (4)  A   2g  2g Trong : A: Phần lượng thu kg chất khí bánh guồng tác dụng lực li tâm Trong xáo trộn kg chất khí khoảng dr, cơng nguyên tố lực li tâm là: dA   r.dr (5) g Với:  vận tốc bánh guồng ; r: bán kính quay HT    TẠP CHÍ KHOA HỌC VÀ CƠNG NGHỆ LÂM NGHIỆP SỐ - 2022 93 Công nghiệp rừng Công lực li tâm chuyển động kg chất khí từ bán kính r1 đến kính r2 r2 A 2 g r1 r.dr  2 g bánh guồng là: r2  ( r22  r12 )  r.dr  2g r1 Thay  r1 = U1  r2 = U2: U  U12 A 2g Từ (4) có: p2  p1 W12  W22 W  W22 U 22  U12  A   2g 2g 2g Thay kết (8) vào phương trình (3): HT   C22  C12 W12  W22 U 22  U12   2g 2g 2g U C2 cos   U1 C1 cos 1 g Theo định lý hàm số sin ta có: sin = sin( + ) sin = sin( + ) Thay vào công thức (10) được: = ( ) − Trên thực tế có sức kháng chất khí chuyển động số cánh bánh guồng có hạn, nên phần tử chất khí khơng chuyển = ( ) − Trong đó: tl hiệu suất máy; K hệ số tổn thất cột áp phần tử chất khí chuyển động khơng theo quỹ đạo tính tốn: = ( ) Trong đó: Z - Số cánh quạt;  - Hệ số ( = 0,8 – 1) Nhận xét: Các thành phần vận tốc áp lực dịng khơng khí đầu miệng ống thổi quạt gió tính theo công thức 11 Từ công thức cho thấy nhiều yếu tố ảnh hưởng đến áp lực quạt gió, tham số góc lắp ráp 94 (8) ) (10) (11) động theo quỹ đạo tính tốn Vì lượng thực máy tạo nên tính theo cơng thức: ( ( (7) (9) HT    (6) ) h K (12) đầu vào β1, góc lắp ráp đầu β2 (2 góc đồng thời định giá trị 1, 2), bán kính cong cánh quạt rc (liên quan đến vận tốc tiếp tuyến), số lượng cánh quạt tham số ảnh hưởng lớn đến vận tốc áp lực dịng khí lối máy chữa cháy rừng sức gió 3.2 Kết khảo sát ảnh hưởng thông số kết cấu cánh quạt đến áp lực vận tốc dịng khí 3.2.1 Phần mềm khảo sát Nghiên cứu sử dụng phần mềm Matlab để khảo sát ảnh hưởng thông số kết cấu cánh quạt gió đến đặc tính động lực học cánh quạt Việc giải phương trình (12) thực Matlab TẠP CHÍ KHOA HỌC VÀ CƠNG NGHỆ LÂM NGHIỆP SỐ - 2022 Cơng nghiệp rừng Hình Sơ đồ khối khảo sát ảnh hưởng tham số kết cấu cánh quạt đến hiệu suất quạt li tâm 3.2.2 Khảo sát ảnh hưởng góc lắp ráp đầu đến vận tốc dịng khí Bài tốn khảo sát với thơng số sau: Góc lắp ráp đầu thay đổi từ 900 đến 1300, đường kính ngồi bánh guồng 19,2 mm, đường kính bánh guồng 14,9 mm, số lượng cánh 22, bán kính cong cánh quạt 25 mm, số vòng quay cánh quạt 7.000 vòng/phút, kết khảo sát thể hình hình Vận tốc dịng khơng khí (n/s) 70 65 60 55 50 45 40 90 95 100 105 110 115 120 Gốc lắp ráp đầu beta2 (độ) 125 130 Áp lực dịng khơng khí (N) Hình Ảnh hưởng góc lắp ráp đầu đến vận tốc dịng khí 26 21 16 11 90 100 110 Góc lắp ráp đầu beta2 (độ) 120 130 Hình Ảnh hưởng góc lắp ráp đầu đến áp lực dịng khí TẠP CHÍ KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ LÂM NGHIỆP SỐ - 2022 95 Cơng nghiệp rừng Từ kết nhận có nhận xét sau: Quan hệ vận tốc áp lực dịng khí đầu cánh quạt gió với góc lắp ráp đầu quan hệ phi tuyết, trường tham số khác cố định, góc lắp ráp tăng từ 900 lên 1100 vận tốc áp lực dịng khơng khí tăng lên, góc lắp ráp đầu tăng từ 1100 lên 1300 vận tốc áp lực dịng khí giảm đi, từ kết khảo sát cho thấy, góc lắp ráp đầu hợp lý từ 1000 – 1200 3.2.3 Khảo sát ảnh hưởng góc lắp ráp đầu vào đến vận tốc áp lực dịng khơng khí đầu quạt gió Bài tốn khảo sát sau: thay đổi góc lắp ráp đầu β1 từ 500 đến 900, với thông số bánh guồng trên, kết khảo sát thể hình hình Hình Ảnh hưởng góc lắp ráp đầu vào đến vận tốc dịng khơng khí đầu quạt gió Áp lực dịng khí (N) 30 25 20 15 10 50 55 60 65 70 75 80 Góc lắp ráp đầu vào beta1 (độ) 85 90 Hình Ảnh hưởng góc lắp ráp đầu vào đến áp lực dịng khơng khí đầu quạt gió Từ kết nhận có nhận xét sau: Quan hệ vận tốc áp lực dịng khơng khí đầu cánh quạt gió với góc lắp ráp đầu vào quan hệ phi tuyến, trường tham số khác cố định, góc lắp ráp tăng từ 500 lên 700 vận tốc áp lực dịng khơng khí tăng lên, góc lắp ráp đầu vào tăng từ 700 lên 900 vận tốc áp lực dịng khơng khí giảm đi, từ kết khảo sát cho thấy, góc lắp ráp đầu vào hợp lý từ 600 – 800 96 3.2.4 Khảo sát ảnh hưởng bán kính cong cánh quạt đến vận tốc áp lực đầu quạt gió Khảo sát tốn trường hợp bán kính cong cánh quạt r c thay đổi từ cm đến 2,8 cm, tham số khác cánh quạt lấy giá trị cố định Sự ảnh hưởng bán kính cong cánh quạt đến vận tốc áp lực quạt gió thể hình hình TẠP CHÍ KHOA HỌC VÀ CƠNG NGHỆ LÂM NGHIỆP SỐ - 2022 Vận tốc dòng khơng khí (m/s) Cơng nghiệp rừng 75 70 65 60 55 50 45 40 35 30 2.1 2.2 2.3 2.4 2.5 2.6 Bán kính cong cánh quạt (cm) 2.7 2.8 Áp lực dịng khơng khí (N) Hình Ảnh hưởng bán kính cong cánh quạt đến vận tốc dịng khơng khí 30 25 20 15 10 2.1 2.2 2.3 2.4 2.5 2.6 Bán kính cong cánh quạt (cm) 2.7 2.8 Hình Ảnh hưởng bán kính cong cánh quạt đến áp lực dịng khơng khí Nhận xét: Từ kết khảo sát cho thấy quan hệ bán kính cong cánh quạt với vận tốc láp lực quạt gió hàm phi tuyến, bán kính cong cánh quạt tăng từ cm lên 2,4 cm vận tốc áp lực tăng lên, bán kính cong cánh quạt tiếp tục tăng từ 2,4 cm lên 2,8 cm vận tốc áp lực dịng khơng khí giảm Từ kết khảo sát cho thấy bán kính cong cánh quạt hợp lý khoảng từ 2,3 ÷ 2,6 cm, vận tốc áp lực khơng khí đầu quạt gió lớn 3.3 Kết nghiên cứu thực nghiệm 3.3.1 Kết thực nghiệm vận tốc Để bảo đảm độ tin cậy số liệu thí nghiệm đạt 95%, nghiên cứu xác định số lần lặp lại thí nghiệm Vận tốc theo thời gian dịng khí cửa máy chữa cháy thu từ thiết bị đo sau xử lý thể hình Hình Biểu đồ đo vận tốc quạt gió theo thời gian TẠP CHÍ KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ LÂM NGHIỆP SỐ - 2022 97 Cơng nghiệp rừng 3.3.2 Áp lực dịng khí phun khỏi miệng ống thổi Đồng thời với đo vận tốc, nghiên cứu tiến hành đo áp lực dịng khơng khí phun từ miệng ống thổi khí Để đảm bảo tin cậy số liệu thí nghiệm 95%, theo số liệu thí nghiệm thăm dò ban đầu, xác định số lần lặp lại cho thí nghiệm Hình 10 biểu đồ áp lực máy chữa cháy rừng sức gió Hình 10 Biểu đồ đo áp lực dịng khí phun miệng ống thổi 3.4 Kiểm chứng kết mô 3.4.1 Kiểm chứng kết xác định vận tốc dịng khí Để so sánh kết mô với thực nghiệm, bảng trình bày kết tính vận tốc dịng khơng khí máy chữa cháy rừng theo mơ theo thực nghiệm Bảng So sánh vận tốc gió tính tốn theo mơ với kết thực nghiệm Vận tốc dịng khí (m/s) Góc lắp ráp đầu (độ) Mô Thực nghiệm Sai số (%) 90 69,6 74,0 6,0 100 75,7 78,1 3,1 110 76,8 80,3 4,4 120 77,2 79,4 2,8 130 71,9 74,2 3,1 Nhận xét: Sai lệch kết xác định vận tốc dịng khí máy chữa cháy thực nghiệm so với tính theo mơ nằm phạm vi cho phép chấp nhận được, mơ hình tính tốn vận tốc dịng khí theo mơ tin cậy Có sai lệch kết thực nghiệm lý thuyết trình thực nghiệm yếu tố ảnh hưởng tác 98 động lẫn mà nghiên cứu lý thuyết chưa kể đến tác động 3.4.2 Kiểm chứng kết xác định áp lực dịng khí Nghiên cứu tiến hành so sánh kết tính tốn mơ với kết thực nghiệm áp lực dịng khí thể bảng TẠP CHÍ KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ LÂM NGHIỆP SỐ - 2022 Cơng nghiệp rừng Bảng So sánh áp lực dịng khí tính tốn theo mơ với kết thực nghiệm Góc lắp ráp Áp lực tính theo mơ Áp lực đo Sai số đầu (độ) (N) thực nghiệm (N) (%) 90 21,7 20,1 7,4 100 25,4 23,9 5,9 110 28,6 27,2 4,9 120 26,7 25,8 3,4 130 23,5 22,3 5,1 Nhận xét: Sai lệch kết xác định áp lực dịng khí quạt gió thực nghiệm so với tính tốn theo mơ nằm phạm vi cho phép chấp nhận được, mơ hình tính tốn áp suất dịng khí theo lý thuyết đảm bảo độ tin cậy KẾT LUẬN - Nghiên cứu tiến hành xây dựng mơ hình lý thuyết thể quy luật dịng khí cho máy chữa cháy rừng sức gió, cho thấy nhiều yếu tố ảnh hưởng đến áp lực quạt gió, tham số góc lắp ráp đầu vào β1, góc lắp ráp đầu β2 (2 góc đồng thời định giá trị 1, 2), bán kính cong cánh quạt r (liên quan đến vận tốc tiếp tuyến), số lượng cánh quạt tham số ảnh hưởng lớn đến vận tốc áp lực dịng khí lối máy chữa cháy rừng sức gió - Nghiên cứu sử dụng phần mềm mô MATLAB SIMULNK để giải phương trình lý thuyết dịng khí phân tích ảnh hưởng thông số kết cấu cánh quạt tới vận tốc, áp lực dịng khí máy chữa cháy rừng Kết mô sở để lựa chọn giá trị tối ưu thông số bao gồm góc lắp ráp đầu vào, góc lắp ráp đầu ra, bán kính cong cánh quạt - Nghiên cứu thực nghiệm tiến hành với thông số tối ưu máy Sai số kết thực nghiệm kết mô nằm giới hạn cho phép đảm bảo độ tin cậy kết mơ phỏng, làm giảm đáng kể số lượng nghiên cứu thực nghiệm Từ nghiên cứu xác định số thông số hợp lý máy chữa cháy rừng sức gió là: góc lắp ráp đầu vào hợp lý khoảng β1 = 600 ÷ 800; góc lắp ráp đầu β2 = 1050 ÷ 1250; bán kính cong cách quạt gió rc = 2,4 ÷ 2,6 cm Kết sơ cở khoa học cho tính tốn tối ưu hồn thiện máy chữa cháy rừng sức gió TÀI LIỆU THAM KHẢO Dương Văn Tài (2010) Nghiên cứu công nghệ thiết kế chế tạo thiết bị chuyên dụng chữa cháy rừng Đề tài trọng điểm cấp nhà nước mã số KC07.13/06-10 Phạm Văn Lang, Bạch Quốc Khang (1998) Cơ sở lý thuyết quy hoạch thực nghiệm ứng dụng kỹ thuật nông nghiệp NXB Nông nghiệp, Hà Nội Chen-Kang Huang and Mu-En Hsieh (2009) Performance Analysis and Optimized Design of Backward-Curved Airfoil Centrifugal Blowers Published in HVAC&R Research, Vol 15, No 461-488 Singh O.P., Khilwani R., Sreenivasulu T., Kannan M., (2011) Parametric study of centrifugal fan performance: experiments & numerical simulation International Journal of Advances in Engineering and Technology IJAET, Vol.1, issue2, 33-50 Atre Pranav C., Thundil K.R.R., (2012) Numerical design and parametric optimization of centrifugal fans with airfoil blade impellers Research Journal of Recent Sciences (RJRS), ISSN: 2277-2502, Vol.1(10), 7-10 Santosh Ranabhat (2015) Generation of Curved Blade Profile of Centrifugal Fan Using MATLAB Proceedings of IOE Graduate Conference, 318–321 Gjeta A (2019) Design centrifugal fan volute with cfd numerical simulation using OPENFOAM-MATLAB coupling International Scientific Journal "INDUSTRY 4.0", WEB ISSN 2534-997X; ISSN 2534-85828 G V R Seshagiri rao, Dr V V Subba rao (2011) Design of cooling fan for noise reduction using CFD International Journal of Scientific & Engineering Research (IJSER) Volume 2, Issue 9; ISSN 2229-5518; 1-5 Girish A R., Prajwal Sandyal, Lokesh K S Varun N (2016) CFD simulation of centrifugal blower using ANSYS CFX National Conference on Advances in Mechanical Engineering Science, ISSN: 2231-5381, 3438 10 Selvaraj T, et al (2020) Optimizing the Design Parameters of Radial Tip Centrifugal Blower for Dust Test Chamber Application Through Numerical and Statistical Analysis FME Transactions 48, 236-245 TẠP CHÍ KHOA HỌC VÀ CƠNG NGHỆ LÂM NGHIỆP SỐ - 2022 99 Công nghiệp rừng A STUDY ON THE EFFECTS OF PROPELLER STRUCTURAL PARAMETERS ON FLOW VELOCITY AND PRESSURE OF WIND-POWERED FOREST FIREFIGHTING MACHINE Giang Quoc Nam1, Pham Van Tinh2, Tran Van Tuong2, Hoang Ha2 Hoabinh Technical and Economic College Vietnam National University of Forestry SUMMARY The structure and operating principle of the wind-powered forest firefighting machine are based on the structure and operating principle of the high-pressure centrifugal blower The most important part of a centrifugal blower is the impeller profile, including blade-forms: forward curved blades, straight blades, and backward curved blades with different parameters affecting the machine’s performance This paper studies the establishment of energy equations related to several basic characteristics of the machine such as the velocity and the air flow pressure of wind-powered forest fire extinguishers with forward-curved blades Propeller parameters are simulated by MATLAB model to determine their influence on machine characteristics The simulation and experimental results have found the suitable values of the input angle β1 = 600 ÷800; the output angle β2 = 1050 ÷ 1250; the curvature radius rc = 2,4 ÷ 2,6 cm of the propellers for the forest fire fighting machine to operate with the greatest efficiency Keywords: Airflow velocity, centrifugal fan, efficiency, forest firefighting machine, pressure Ngày nhận Ngày phản biện Ngày định đăng 100 : 05/9/2022 : 08/10/2022 : 20/10/2022 TẠP CHÍ KHOA HỌC VÀ CƠNG NGHỆ LÂM NGHIỆP SỐ - 2022 ... cong cánh quạt rc (liên quan đến vận tốc tiếp tuyến), số lượng cánh quạt tham số ảnh hưởng lớn đến vận tốc áp lực dịng khí lối máy chữa cháy rừng sức gió 3.2 Kết khảo sát ảnh hưởng thông số kết cấu. .. dịng khí cho máy chữa cháy rừng sức gió 2.2 Phương pháp nghiên cứu mơ Nghiên cứu sử dụng phần mềm Matlab/Simulink để khảo sát ảnh hưởng thông số kết cấu cánh quạt gió đến đặc tính động lực học cánh. .. số kết cấu cánh quạt tới vận tốc, áp lực dịng khí máy chữa cháy rừng Kết mô sở để lựa chọn giá trị tối ưu thông số bao gồm góc lắp ráp đầu vào, góc lắp ráp đầu ra, bán kính cong cánh quạt - Nghiên