7. CẤU TRÚC CỦA LUẬN ÁN
2.3.3 Tiết diện tấm mỏng phẳng
2.3.3.1 Mụ hỡnh tiết diện
Xột mặt cắt ngang tấm mỏng phẳng dao dộng trong miền tỏc động của dũng giú với cỏc điều kiện biờn và miền phõn tớch được thể hiện ở hỡnh 2.13, trong đú miền phõn tớch gồm: (1) Miền lưới trong cựng liờn kết cứng với tiết diện ngang với lưới tứ giỏc gọi là miền lưới lớp biờn cứng; (2) Miền ở giữa gọi là miền lưới động với lưới tam giỏc, nú bị biến dạng sau mỗi bước thời gian phõn tớch; và (3) Miền ngoài cựng với lưới tứ giỏc khụng biến dạng gọi là miền lưới tĩnh. Vận tốc dũng vào theo phương ngang u = U. Miền tạo lưới (GAMBIT) được thể hiện trờn hỡnh 2.14.
2.3.3.2 Kết quả mụ phỏng và tớnh chớnh xỏc
Trờn hỡnh 2.12 thể hiện phổ ỏp suất và phổ vận tốc trong quỏ trỡnh phõn tớch bằng phần mềm FLUENT. Kết quả mụ phỏng là tỡm được giỏ trị cỏc hệ số lực tĩnh theo từng bước thời gian. Bằng phương phỏp đó trỡnh bày ở 2.2.4, cỏc giỏ trị vi phõn
khớ động phụ thuộc vào vận tốc triết giảm U fB (khụng thứ nguyờn) được trỡnh bày tại bảng 2.4 và 2.5 lần lượt đối với dao động thẳng đứng và xoay.
Hỡnh 2.13 Miền phõn tớch tấm mỏng phẳng trong “hầm giú số”
Hỡnh 2.14 Miền tạo lưới tấm mỏng phẳng
Kết quả tớnh toỏn cỏc vi phõn khớ động cần phải được kiểm chứng tớnh chớnh xỏc của chỳng. Cỏc biểu đồ quan hệ giữa vận tốc triết giảm với cỏc vi phõn khớ động được xỏc định từ mụ phỏng của tỏc giả luận ỏn, của Walther và Larsen và từ lý thuyết của Theodorson được thể hiện trờn cỏc hỡnh từ 2.16 đến 2.19.
Hỡnh 2.15 Phổ ỏp suất và phổ vận tốc
Bảng 2.4 Kết quả cỏc vi phõn khớ động đối với dao động thẳng đứng
Vận tốc triết giảm U/fB Cỏc vi phõn khớ động H*1 H*4 A*1 A*4 0 0 0.79 0 0 2 -0.389 0.58 0.056 -0.005 4 -0.691 0.522 0.106 0.01 6 -1.086 0.374 0.172 0.037 8 -1.414 0.35 0.3052 0.05 10 -1.688 0.232 0.3885 0.068 12 -2.487 -0.247 0.4774 0.125
Bảng 2.5 Kết quả cỏc vi phõn khớ động đối với dao động xoay
Vận tốc triết giảm U/fB Cỏc vi phõn khớ động H*2 H*3 A*2 A*3 0 0 0 0 0 2 -0.271 -0.122 -0.013 0.032 4 -0.384 -0.561 -0.054 0.082 6 -0.574 -1.193 -0.081 0.213 8 -1.096 -2.86429 -0.245 0.702 10 -0.609 -4.2601 -0.212 1.118 12 -0.361 -6.2933 -0.32 1.644
Hỡnh 2.16 Quan hệ giữa H*1 và H*4 với vận tốc triết giảm
Hỡnh 2.17 Quan hệ giữa A*1 và A*4 với vận tốc triết giảm
Hỡnh 2.19 Quan hệ giữa A*2 và A*3 với vận tốc triết giảm
Từ cỏc biểu đồ quan hệ trờn hỡnh 2.16 đến 2.18, cú thể nhận xột rằng cỏc vi phõn khớ động H*1, H*2, H*4, A*2, A*3 và A*4 từ mụ phỏng “hầm giú số” của tỏc giả luận ỏn và của Walther và Larsen [43] cú sai số khụng đỏng kể; trong khi đú kết quả cỏc vi phõn cũn lại H*3 và A*1 cú sai số lớn nhất lần lượt là 12% và 14%. Mặt khỏc, so với kết quả lý thuyết của Theodorson [89], kết quả của luận ỏn và của Walther và Larsen cũn sai số lớn. Lý do là chiều dày tấm mỏng phẳng khụng được kể đến trong lý thuyết của Theodorson. Do đú, kết quả mụ phỏng từ “hầm số giú” của luận ỏn đối với tấm mỏng phẳng cú độ sai lệch so với cỏc tỏc giả khỏc cú thể chấp nhận được.