Nghiên cứu thực nghiệm và mô phỏng hiện tượng đàn hồi khí động

LỜI CAM ĐOAN Tôi, Đỗ Đắc Thành, cam kết luận văn thạc sĩ kỹ thuật công trình nghiên cứu thân hướng dẫn PGS.TS Nguyễn Phú Khánh Các kết luận văn thạc sĩ kĩ thuật trung thực, chép toàn văn công trình khác Người cam đoan Hà Nội, ngày Đỗ Đắc Thành i tháng năm 2015 LỜI CẢM ƠN Em xin chân thành cảm ơn tới PGS.TS Nguyễn Phú Khánh, giáo viên hướng dẫn, thầy cô môn Kỹ thuật Hàng Không & Vũ Trụ, thầy cô Viện Cơ Khí Động lực anh chị trung tâm DASI giúp đỡ em hoàn thành luận văn Em xin gửi lời cảm ơn đến TS Hoàng Thị Kim Dung sinh viên Nguyễn Hải Anh Nguyễn Văn Hòa nhiệt tình giúp đỡ để em hoàn thành luận văn Em xin gửi lời cảm ơn đề tài nghị định thư số 10/2014/HĐ-NĐT hỗ trợ thiết bị cho phần nghiên cứu mô số thực nghiệm đề tài Mặc dù cố gắng để hoàn thành tốt đề tài, nhiên tránh khỏi sai sót Em hy vọng nhận góp ý từ thầy cô Em xin chân thành cảm ơn ii TÓM TẮT LUẬN VĂN THẠC SĨ Đề tài: Nghiên cứu thực nghiệm mô tượng đàn hồi khí động Tác giả luận văn: Đỗ Đắc Thành Khóa: 2012B Người hướng dẫn: PGS.TS Nguyễn Phú Khánh Lý chọn đề tài a) Thực tế phương tiện giao thông vật cứng tuyệt đối, trước tác dụng ngoại lực, chuyển vị biến dạng thành phần kết cấu làm thay đổi đặc tính khí động hạn chế khả chịu tải kết cấu Đàn hồi khí động nghiên cứu tác động tương hỗ lực khí động, lực đàn hồi lực quán tính đến kết cấu bất kỳ, đặc biệt trọng tới phương tiện bay máy bay Ngoài phương tiện giao thông phổ biến lại ô tô, việc nghiên cứu tác dụng lực khí động lên bề mặt ô tô có vai trò quan trọng để đánh giá đặc tính khí động ô tô b) - Mục đích nghiên cứu, đối tượng phạm vi nghiên cứu Ứng dụng lĩnh vực hàng không, lý thuyết đàn hồi khí động xây dựng để giải thích cho tượng xoắn phá hủy, rung lắc (flutter) cánh máy bay - Thực nghiệm tượng đàn hồi khí động mô hình phẳng để thu thập kết xảy tượng flutter - Thực nghiệm khí động mô hình ô tô Tóm tắt nội dung c) Đề tài chia làm phần chính: - Nghiên cứu lý thuyết vể tượng đàn hồi khí động - Mô tượng đàn hồi khí động học với mẫu cánh AGARD 445.6 (NACA 65A004) Kết mô so sánh với kết thực nghiệm E.Carson Yates trung tâm nghiên cứu NASA Langley - Nghiên cứu thực nghiệm nhằm quan sát, đánh giá tượng đàn hồi khí động xảy mô hình phẳng tượng khí động mô hình ô tô iii d) - Phương pháp nghiên cứu Sử dụng kết hợp giải CFD (Computational Fluid Dynamics) CSD (Computational Structure Dynamics) phần mềm Ansys - Nghiên cứu thực nghiệm dùng ống khí động âm iv MỤC LỤC CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ HIỆN TƯỢNG ĐÀN HỒI KHÍ ĐỘNG 1.1 Lịch sử nghiên cứu tượng đàn hồi khí động 1.2 Đối tượng nghiên cứu 1.3 Các phương pháp xác định tốc độ Flutter 1.3.1 Mô hình Flutter hệ bậc tự 1.3.2 Mô hình Flutter hai bậc tự 1.3.3 Phương pháp K-P 10 1.3.4 Phương pháp mô số 12 1.3.5 Phương pháp tìm vận tốc Flutter luận văn 14 CHƯƠNG 2: MÔ PHỎNG HIỆN TƯỢNG ĐÀN HỒI KHÍ ĐỘNG 2.1 Bài toán mô 21 21 2.1.1 Đối tượng nghiên cứu 21 2.1.2 Kết nghiên cứu thực nghiệm E.Carson Yates 22 2.1.3 Trường hợp mô 23 2.2 Phần mềm ANSYS thiết lập để mô ĐHKĐ 23 2.2.1 Kết hợp Fluent Transient Mechanical Workbench 23 2.2.2 Lưới động toán ĐHKĐ 25 2.2.2.1 Các phương pháp lưới biến dạng ANSYS 25 2.2.2.2 Giao thoa lưới 26 Hình 2.4 Giao thoa lưới 26 2.2.3 Bước thời gian 26 2.2.4 Mô hình rối 27 2.2.5 Điều kiện biên 27 2.2.6 Mô hình mô 28 2.3 Kết mô 29 2.3.1 Khảo sát tượng Flutter M = 0.499 i 29 2.3.1.1 Tìm giá trị hệ số Flutter 29 2.3.1.2 Hệ số giảm chấn 32 2.3.2 Khảo sát phân tích kết với số Mach lại CHƯƠNG 3: NGHIÊN CỨU THỰC NGHIỆM 3.1 Phương pháp thực nghiệm tượng ĐHKĐ với ống khí động 3.1.1 Sơ đồ nguyên lý quy trình thực nghiệm 33 36 36 36 3.1.1.1 Cảm biến lực (loadcell) 37 3.1.1.2 Thiết bị chuyển đổi tín hiệu tương tự sang tín hiệu số (ADC) 38 3.1.1.3 Phần mềm xử lý kết liệu 38 3.1.1.4 Ống khí động 38 3.1.1.5 Hộp điều khiển điện 40 3.1.1.6 Máy đo tốc độ vòng quay cánh quạt (đo tần số) 40 3.2 Phương pháp tiến hành thí nghiệm mô hình phẳng 41 3.2.1 Mô hình phẳng 41 3.2.2 Kết đo tần số vẫy lực tác động gốc phẳng 42 3.2.2.1 Kết đo tần số vẫy phẳng máy đo tần số 42 3.2.2.2 Kết đo lực tác động gốc cánh 44 3.2.3 So sánh thực nghiệm mô mô hình phẳng 3.3 Phương pháp tiến hành thí nghiệm khí động mô hình ô tô 3.3.1 Tổng quan khí động ô tô 46 46 46 3.3.1.1 Lực cản khí động 47 3.3.1.2 Lực nâng khí động 47 3.3.2 Mô hình ô tô 48 3.3.3 Kết thí nghiệm 49 KẾT LUẬN 58 TÀI LIỆU THAM KHẢO 59 ii DANH MỤC CÁC BẢNG BIỂU, SƠ ĐỒ VÀ HÌNH VẼ Hình 1.1 Tam giác Collar Bảng 1.1 Các tượng đàn hồi khí động Hình 1.2 Flutter uốn – xoắn cánh Hình 1.3 Flutter uốn cánh có tham gia cánh điều khiển Hình 1.4 Mô hình bậc tự Hình 1.5 Mô hình hai bậc tự Hình 1.6 FSI tua bin gió 12 Hình 1.7 Phân loại toán FSI 13 Hình 1.8 Thủ tục phân tích ĐHKĐ động 15 Hình 1.9 Dạng dao động tắt dần 16 Hình 1.10 Dạng dao động phân kì 17 Hình 1.11 Dạng dao động điều hòa 17 Hình 2.1 Kích thước vật liệu cánh AGARD 445.6 22 Bảng 2.1 Một số kết thực nghiệm 22 Bảng 2.2 Các điểm kiểm tra M=0.499 23 Hình 2.2 Chức hệ thống Coupling 24 Hình 2.4 Giao thoa lưới 26 Hình 2.5 Điều kiện biên đầu vào đầu 28 Hình 2.6, Mô hình khí động chia lưới 28 Hình 2.7 Dao động mép vào mũi cánh Pstatic=35000 Pa 29 Hình 2.8 Dao động mép vào mũi cánh Pstatic = 34000 Pa 30 Hình 2.9 Dao động mép vào mũi cánh Pstatic = 32000 Pa 31 Hình 2.10 Dao động mép vào mũi cánh Pstatic =28000 Pa 31 Hình 2.11 Dao động mép vào mũi cánh Pstatic = 25000 Pa 32 Hình 2.12 Đồ thị vận tốc Flutter 34 Hình 2.13 Đồ thị so sánh khối lượng riêng Flutter 35 iii Hình 3.1 Sơ đồ nguyên lý thực nghiệm 36 Hình 3.2 Điện trở strain gauges 37 Hình 3.4 Ống khí động AF 6116 (Đặt nhà T – ĐHBK HN) 39 Hình 3.5 Hộp điều khiển điện 40 Hình 3.8 Mô hình phẳng 42 Bảng 3.1 Tần số vẫy phẳng thay đổi vận tốc 44 Hình 3.10 Biến thiên điện áp loadcell đồ thị lực lớn nhất-Nhỏ 45 Bảng 3.2 Giá trị nhỏ - lớn lực tác động gốc cánh 45 Hình 3.12 Dao động đầu phẳng với v = 10 m/s 46 Hình 3.13 Mô hình ô tô sau hoàn thành 49 Hình 3.16 Thiết bị đo độ chênh áp suất tĩnh 50 Hình 3.17 Mô hình ô tô ống khí động 50 Hình 3.18 Các mặt mô hình ô tô 50 Hình 3.19 Biểu đồ thể biến đổi hệ số áp suất bề mặt ô tô 53 Hình 3.20 Hình dáng khí động bao ô tô 54 Hình 3.21 Đồ thị so sánh biến thiên hệ số áp suất v = 10m/s v= 15m/s 56 iv KÝ HIỆU CÁC CỤM TỪ VIẾT TẮT ĐHKĐ FSI CFD CSD V-TT V-TN w-TT w-TN [K] [M] [S1] [S2] ADC Đàn hồi khí động Fluid Structure Interaction Computational Fluid Dynamics Computatiopnal Structural Dynamics Vận tốc Flutter tính toán Vận tốc Flutter thực nghiệm Tần số Flutter tính toán Tần số Flutter thực nghiệm Ma trận độ cứng Ma trận khối lượng Ma trận chuyển phân bố lực Ma trận chuyển chuyển vị Analog to digital converter v Chương 1: Tổng quan tượng đàn hồi khí động 2015 CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ HIỆN TƯỢNG ĐÀN HỒI KHÍ ĐỘNG 1.1 Lịch sử nghiên cứu tượng đàn hồi khí động Thực tế phương tiện giao thông ô tô, máy bay vật cứng tuyệt đối, trước tác dụng ngoại lực, chuyển vị biến dạng thành phần kết cấu làm thay đổi đặc tính khí động hạn chế khả chịu tải kết cấu Đối với máy bay, tốc độ bay tăng, có xung va chạm lúc hạ cánh, gặp dòng nhiễu động trình bay tương tác trở nên đặc biệt nguy hiểm cho an toàn bay Có thể nói, độ cứng kết cấu nguyên nhân định đến việc xuất loại trừ tượng đàn hồi khí động (ĐHKĐ), đặc biệt máy bay Bản chất vật lý, tượng ĐHKĐ xuất khí cụ bay nặng không khí đời Tuy nhiên thời kỳ chưa hiểu rõ chất chưa có điều kiện nghiên cứu Mặt khác, năm đầu kỷ 20, phương tiện bay thường bay vận tốc thấp, độ cao nhỏ, kết cấu khung dầm gỗ, níu buộc dây đảm bảo độ cứng vững cho máy bay Sự phát triển ngành hàng không bị chi phối triết lý “nhanh hơn, cao hơn” Cùng với xu hướng phát triển đó, việc thiết kế máy bay ngày phức tạp yêu cầu cao Thực tế, giai đoạn đầu, có nhiều tai nạn xảy thiếu tính toán đến tượng đàn hồi khí động Công trình nghiên cứu tượng ĐHKĐ liên quan đến tượng xoắn phá hủy cánh máy bay tầng giáo sư Samuel Pierpont Langley (1903) Trong nghiên cứu này, phương pháp chủ yếu sử dụng thực nghiệm mẫu thu nhỏ ống khí động số mẫu thực tế Phân tích tượng ĐHKĐ thức đặt móng dựa lý thuyết cánh động Kutta Joukowsky vào năm 1906 Tuy nhiên, tới năm 1934-1937, vấn đề ĐHKĐ thực trở thành lĩnh vực quan tâm bậc mà phát triển hàng không nở rộ, lời cảnh tỉnh nhà khoa học đến từ tai nạn sử dụng mẫu máy bay tính toán bền Mô thực nghiệm tượng đàn hồi khí động Trang Chương 3: Nghiên cứu thực nghiệm 2015 1000 2000 3000 4000 N Biểu đồ biến thiên điện áp loadcell tăng tốc từ đến 14 m/s -0.0332 5000 Lực tác động gốc cánh 6.00E+00 -0.03325 4.00E+00 -0.0333 2.00E+00 -0.03335 0.00E+00 -0.0334 Min -0.03345 Max Hình 3.10 Biến thiên điện áp loadcell đồ thị lực lớn nhất-Nhỏ Từ biểu đồ ta thu kết lực tác động lên gốc cánh lớn lực tác động lên gốc cánh nhỏ là: Lực nhỏ Lực lớn 2.530 N 3.865 N Bảng 3.2 Giá trị nhỏ - lớn lực tác động gốc cánh Biểu đồ biến thiên điện áp loadcell vận tốc 14 m/s -0.0326 -0.0328 20 40 60 80 100 120 -0.033 -0.0332 -0.0334 -0.0336 -0.0338 Hình 3.11 Biểu đồ biến thiên điện áp loadcell vận tốc 14 m/s Từ biểu đồ ta thu kết biến thiên lực tác động lên gốc cánh, dựa vào biểu đồ ta đếm số đỉnh biến thiên lực thu kết 26 đỉnh tương đương với 26 Hz thời điểm vận tốc 14 m/s Nhận xét Mô thực nghiệm tượng đàn hồi khí động Trang 45 Chương 3: Nghiên cứu thực nghiệm 2015 Từ phương pháp đo máy đếm tần số thứ ta xác định tần số vẫy phẳng vận tốc khác nhau.Trên mốc giá trị vận tốc ta thực hiên lần đo nhận thấy vận tốc đạt 10 m/s bắt đầu xảy tượng vẫy Phương pháp xác định biến thiên lực gốc phẳng giúp ta xác định lực tác dụng lớn nhỏ lên gốc cánh vận tốc 14 m/s xuất biểu đồ lực Dựa vào kết đo tính toán từ hai phương pháp ta có so sánh tần số vẫy phẳng vận tốc 14m/s Khi sử dụng máy đo tốc độ vòng quay cánh quạt 25.62 Hz, phương pháp sử dụng loadcell cho kết 26 Hz 3.2.3 So sánh thực nghiệm mô mô hình phẳng Ta tiến hành lại mô phẳng với vận tốc 10m/s Kết thu bắt đầu dao động ổn định đầu cánh Tuy nhiên, biên độ dao động có khác biệt Điều lý giải tính chất vật liệu phẳng thực nghiệm Biên độ (mm) 0.06 0.04 0.02 -0.02 0.1 0.2 0.3 0.4 0.5 t [s] Hình 3.12 Dao động đầu phẳng với v = 10 m/s 3.3 Phương pháp tiến hành thí nghiệm khí động mô hình ô tô 3.3.1 Tổng quan khí động ô tô Đối với vật thể bay, chẳng hạn máy bay trước thực cất cánh lên không trung, thực trình lăn bánh đường băng (Taxi) Trong trình này, vật thể chịu tác dụng lực khí động không khí từ phía trên, đồng thời chịu lực tác dụng mặt đường băng thông qua bánh máy bay Điều tương tự ô tô chuyển động mặt đường Mô thực nghiệm tượng đàn hồi khí động Trang 46 Chương 3: Nghiên cứu thực nghiệm 2015 Trong trình chuyển động, ô tô chịu tác dụng lực khí động với hiệu ứng mặt đất Trước tiên, ta xem xét lực khí động tác động lên ô tô trình chuyển động 3.3.1.1 Lực cản khí động Là lực cản sinh ô tô chuyển động phụ thuộc lớn vào hình dáng khí động học ôtô Lực cản gồm hai thành phần: áp suất cao phía trước áp suất thấp phía sau, hai thành phần tạo tượng xoáy làm xuất lực ngược chiều chuyển động vật thể Để đánh giá chất lượng khí động ôtô người ta dựa vào hệ số 𝐶𝑑 gọi hệ số lực cản Lực cản khí động tính theo công thức: 𝐷 = 1⁄2 𝛿 𝑣 𝑆 𝐶𝑑 Trong đó: D: Lực cản khí động 𝛿: Mật độ không khí v: vận tốc chuyển động 𝑆: Diện tích mặt cắt ngang xe 𝐶𝑑 : Hệ số lực cản 3.3.1.2 Lực nâng khí động Không khí bị nén phía trước xe dãn nở dần di chuyển phía sau tạo nên áp thấp hay lực nâng xe dọc theo bề mặt thân xe Trị số lực nâng lớn dòng không khí di chuyển đến phía sau xe tiết diện cản gió thân xe vị trí giảm nhanh đột ngột Khi vượt trị số cho phép lực nâng làm giảm khả bám đường hai bánh xe sau Ta có công thức tính lực nâng là: 𝐿 = 1⁄2 𝛿 𝑣 𝑆 𝐶𝐿 Trong đó: L: Lực nâng khí động Mô thực nghiệm tượng đàn hồi khí động Trang 47 Chương 3: Nghiên cứu thực nghiệm 2015 𝛿: Mật độ không khí v: Vận tốc chuyển động S: Diện tích mặt cắt xe 𝐶𝐿 : Hệ số lực nâng Trong luận văn này, ta tiến hành thực nghiệm để quan sát biến thiên áp suất bao quanh phương tiện giao thông phổ biến ô tô lực khí động hiệu ứng mặt đường gây ô tô chuyển động 3.3.2 Mô hình ô tô Ta thực thực nghiệm khí động mô hình ô tô đơn giản có kích thước sau: - Chiều dài: 55 cm - Chiều rộng: 20 cm - Chiều cao: 17,5 cm Mô thực nghiệm tượng đàn hồi khí động Trang 48 Chương 3: Nghiên cứu thực nghiệm 2015 Hình 3.13 Mô hình ô tô sau hoàn thành 3.3.3 Kết thí nghiệm Do số lượng hạn chế ống pitot Ta tiến hành thực nghiệm mặt phẳng đối xứng mô hình Hình 3.14 Thực lắp ống pitot lên bề mặt ô tô Thí nghiệm tiến hành đục 36 lỗ, đường kính 1,2 mm đường giao mặt phẳng đối xứng bề mặt ô tô để đo áp suất Các lỗ nối với ống dẫn đến thiết bị đo áp suất Máy đo áp đo chênh áp áp suất tĩnh bề mặt ô tô áp suất tĩnh vô Ta có công thức tính hệ số áp suất sau: 𝑃 −𝑃∞ 𝐶𝑝 = 1𝑡 𝜑𝑣 2 Trong đó: Cp hệ số áp suất Pt áp suất điểm đo P∞ áp suất vô 𝜑 khối lượng riêng v vận tốc dòng khí Mô thực nghiệm tượng đàn hồi khí động Trang 49 Chương 3: Nghiên cứu thực nghiệm 2015 Hình 3.16 Thiết bị đo độ chênh áp suất tĩnh Đưa ô tô vào ống khí động, bánh ô tô gắn chặt xuống thành ống Dòng khí theo chiều từ mũi xe đến đuôi xe Ống khí động V Ta quy định mặt ô tô sau: Hình 3.17 Mô hình ô tô ống khí động Hình 3.18 Các mặt mô hình ô tô Thực đo vận tốc 10m/s vận tốc 15m/s ta thu kết sau: Mô thực nghiệm tượng đàn hồi khí động Trang 50 Chương 3: Nghiên cứu thực nghiệm 2015 Vận tốc 10m/s: Mặt Vị trí Độ chênh áp Hệ số áp suất Cp 47.56311 0.804526 58.04258 0.981785 59.64283 1.008853 47.38806 0.801565 26.48888 0.448057 -34.641 -0.58595 -37.4599 -0.63363 -49.4059 -0.8357 -61.0132 -1.03203 10 -54.1218 -0.91547 11 -51.79 -0.87602 12 -51.79 -0.87602 13 -41.8385 -0.70769 14 -11.1582 -0.18874 15 3.138791 0.053092 16 -16.7906 -0.28401 17 -42.6798 -0.72193 18 -112.156 -1.89711 19 -84.4537 -1.42853 20 -34.2124 -0.5787 21 -37.0396 -0.62652 22 -35.0898 -0.59354 23 -35.3558 -0.59804 điểm Mô thực nghiệm tượng đàn hồi khí động Trang 51 Chương 3: Nghiên cứu thực nghiệm 2015 24 -34.5396 -0.58423 25 -35.0729 -0.59325 26 -35.7262 -0.6043 27 -36.8697 -0.62365 28 -37.0193 -0.62618 29 -37.5669 -0.63544 30 -38.2138 -0.64638 31 -37.6618 -0.63705 32 -39.5518 -0.66901 33 -39.7444 -0.67227 34 -45.9222 -0.77677 35 -46.2364 -0.78208 36 -41.3418 -0.69929 Bảng 3.3 Kết đo độ chênh áp hệ số áp suất v = 10m/s Mô thực nghiệm tượng đàn hồi khí động Trang 52 Chương 3: Nghiên cứu thực nghiệm 2015 Đồ thị Cp với v = 10m/s 1.5 Mặt 1 0.5 Mặt Cp Mặt -0.5 Mặt -1 Mặt -1.5 Mặt -2 -2.5 Hình 3.19 Biểu đồ thể biến đổi hệ số áp suất bề mặt ô tô Nhận xét: - Dựa vào biểu đồ 3.19 thể biến đổi hệ số áp suất bề mặt ô tô, ta thấy điểm có áp suất cao (các điểm từ đến 5) thuộc mặt Điều giải thích mặt vuông góc với vận tốc dòng khí - Từ mặt sang mặt 2, áp suất giảm đột ngột, hệ số áp suất giảm từ giá trị 0.448057 đến -0.58595 Nguyên nhân từ mặt sang mặt 2, dòng khí qua điểm không liên tục đầu xe Xoáy xuất giai đoạn - Áp suất tiếp tục giảm mặt theo chiều từ đầu xe đến đuôi xe, có xu hướng tăng sang đến mặt Tại điểm đo (15), hệ số áp suất có giá trị 0.053092 (gần 0) Đây điểm gần tâm xoáy - Hệ số áp suất nhỏ đo điểm (18) có giá trị -1.89711 mặt Đây điểm gần thuộc góc nối mặt mặt Từ điểm trở đuôi xe, áp suất có xu hướng tăng, dao động xung quanh giá trị -0.6 Mô thực nghiệm tượng đàn hồi khí động Trang 53 Chương 3: Nghiên cứu thực nghiệm 2015 Ta thực phun khói vào ống khí động để quan sát hình dáng khí động bao quanh ô tô Hình 3.20 Hình dáng khí động bao ô tô Từ hình 3.20 ta thấy tượng tách thành xảy đầu xe có xuất xoáy phía đầu đuôi xe Vận tốc 15 m/s: Mặt Vị trí Độ chênh áp Hệ số áp suất Cp 109.5898 0.823867 130.1597 0.978506 133.6844 1.005004 107.3567 0.807079 60.59515 0.455538 -82.2347 -0.61822 điểm Mô thực nghiệm tượng đàn hồi khí động Trang 54 Chương 3: Nghiên cứu thực nghiệm 2015 -88.5762 -0.66589 -116.348 -0.87467 -144.075 -1.08312 10 -127.182 -0.95612 11 -121.062 -0.91011 12 -138.162 -1.03867 13 -97.1281 -0.73018 14 -31.2143 -0.23466 15 2.952592 0.022197 16 -42.0242 -0.31593 17 -109.184 -0.82082 18 -256.847 -1.93091 19 -199.883 -1.50267 20 -81.2057 -0.61048 21 -88.5884 -0.66598 22 -82.382 -0.61933 23 -84.1081 -0.6323 24 -81.3301 -0.61142 25 -81.5861 -0.61334 26 -81.1331 -0.60994 27 -83.0556 -0.62439 28 -84.4839 -0.63513 29 -84.8454 -0.63784 30 -86.2889 -0.6487 31 -87.179 -0.65539 32 -84.1222 -0.63241 Mô thực nghiệm tượng đàn hồi khí động Trang 55 Chương 3: Nghiên cứu thực nghiệm 2015 33 -88.8488 -0.66794 34 -100.537 -0.75581 35 -103.074 -0.77488 36 -92.1623 -0.69285 Bảng 3.4 Kết đo độ chênh áp hệ số áp suất v = 15m/s 1.5 0.5 -0.5 v= 10m/s v = 15m/s -1 -1.5 -2 -2.5 Hình 3.21 Đồ thị so sánh biến thiên hệ số áp suất v = 10m/s v= 15m/s Nhận xét: Hình dạng đồ thị thể biến thiên hệ số áp suất mô hình ô tô hai trường hợp thí nghiệm với v = 10m/s v = 15 m/s tương đối giống Áp suất cao mặt vào (mặt 1), bắt đầu giảm qua mặt đạt giá trị cực trị với hệ số áp suất gần điểm 15 mặt 3, điểm gần tâm xoáy Giá trị cực tiểu áp suất giảm vận tốc tăng, điều làm ổn định ô Mô thực nghiệm tượng đàn hồi khí động Trang 56 Chương 3: Nghiên cứu thực nghiệm 2015 tô Từ phía sau xe, giá trị hệ số áp suất có xu hướng ổn định đến xoáy bắt đầu xuất đuôi xe Như vậy, qua trình thực nghiệm ô tô, ta xét biến thiên áp suất bề mặt ô tô, quan sát mắt miền không khí bao bên ô tô Tuy nhiên, mô hình ô tô tự lắp ráp đơn giản nên chưa thật có đặc tính khí động tốt, đặt biệt phần đầu xe có xoáy xuất Mô thực nghiệm tượng đàn hồi khí động Trang 57 KẾT LUẬN Trong khuôn khổ luận văn “Nghiên cứu thực nghiệm mô tượng đàn hồi khí động”, em giải vấn đề sau:  Tìm hiểu tổng quan vấn đề chung tượng đàn hồi khí động, phân loại tượng đàn hồi khí động Đã có nghiên cứu nắm bắt cách tổng quan tượng đàn hồi khí động  Tìm hiểu lý thuyết tượng flutter, tìm hiểu mô hình tượng flutter từ đơn giản đến phức tạp với mục đích tìm vận tốc flutter  Ứng dụng phần mềm ANSYS để tính toán đặc trưng tượng Flutter cánh máy bay so sánh với kết thực nghiệm công bố  Tìm hiểu xây dựng phương pháp thực nghiệm tượng đàn hồi khí động Đưa phương pháp thực nghiệm tượng flutter với hệ thống ống khí động mô hình phẳng Kết thu bao gồm việc xác định vận tốc flutter, tần số vẫy, lực tác động lên gốc phẳng  Nghiên cứu thực nghiệm tác dụng khí đông lên mô hình ô tô đơn giản tự lắp ráp, quan sát mắt dòng khí bao quanh ô tô với giá trị vận tốc khác Tuy dừng toán thực nghiệm đơn giản, bước đầu đánh giá đặc tính dòng bao quanh ô tô thực nghiệm Mô thực nghiệm tượng đàn hồi khí động Trang 58 TÀI LIỆU THAM KHẢO [1] ANSYS Documentation, ANSYS, Inc.,2014 [2] Hoàng Đức Minh, Nghiên cứu khí động đàn hồi cánh máy bay, Đồ án tốt nghiệp, Đại học Bách Khoa Hà Nội, Số Đại Cồ Việt – Hai Bà Trưng – Hà Nội, 2013 [4] Erkut Baskut, Ali Akgul, Development of a Closely Coupled Procedure for Dynamic Aeroelastic Analyses, 2012 [5] Taylor,N.V., Allen,C.B.: Investigation of Structural Modelling Methods for Aeroelastic Calculations AIAA 2004-5370 22nd Applied Aerodynamics Conferrrence [6] E.Carson Yates, Jr, AGARD Dynamic Aeroelastic Configuration for Dynamic Response Wing 445.6, July 1988 [7] Ryan J.Beaubien, Fred Nitzsche, Daniel Feszty, Time and Frequency donain flutter solutions for the agard 445.6 wing [8] Do Dac Thanh, Pham Van Vuong, Hoang Thi Kim Dung, Nguyen Phu Khanh, Tran Minh Ngoc Improved the aerodynamic noise on the cars Proceeding of the 7th AUN/SEED-Net Regional Conference on Mechanical and Manufacturing Engineering (RCMME-2014), TE111, paper 290 – 294, ISBN: 978-604-911-942-2, Hanoi, Vietnam, 2014 Mô thực nghiệm tượng đàn hồi khí động Trang 59 ... (16) Mô thực nghiệm tượng đàn hồi khí động To      1  M  T   (17) Trang 18 Chương 2: Mô tượng đàn hồi khí động 2015 CHƯƠNG 2: MÔ PHỎNG HIỆN TƯỢNG ĐÀN HỒI KHÍ ĐỘNG Để giải toán đàn hồi khí. .. lên ổn định động) Bảng 1.1 Các tượng đàn hồi khí động Mô thực nghiệm tượng đàn hồi khí động Trang Chương 1: Tổng quan tượng đàn hồi khí động 2015 Luận văn chủ yếu tập trung vào mô tượng Flutter... bay Các tượng liên quan đến ba lực đàn hồi, lực khí động lực quán tính xem xét toán đàn hồi Mô thực nghiệm tượng đàn hồi khí động Trang Chương 1: Tổng quan tượng đàn hồi khí động 2015 khí động,