7. Bố cục của luận ỏn
2.1. Cơ sở lý thuyết dũng chảy bao quanh profile cỏnh
Xột một profile cỏnh cú chiều dài dõy cung là c, đặt trong dũng chất lỏng chuyển động đều cú vận tốc là V, gúc hợp bởi vộc tơ vận tốc và dõy cung của profile là α Hỡnh 2.1. Khi đú dũng chảy sẽ tỏc động lờn profile cỏnh một mụ men M, một lực thuỷ động R, hỡnh chiếu của lực này theo phương dũng chảy, phương vuụng gúc với vectơ vận tốc dũng chảy, phương dõy dung profile cỏnh, và phương phỏp tuyến với profile cỏnh lần lượt là D, L, A, N. Độ lớn của cỏc lực và một mụ men này phụ thuộc vào loại profile, gúc đặt của profile và được xỏc định theo cỏc cụng thức sau:
Hình 2.1. Cỏc lực thuỷ động lực học tỏc động lờn profile cỏnh
Lực nõng: L1/ 2c V cL 2 (2.1)
Lực cản: 1 2
2 D
D c V c (2.2)
Lực theo phương phỏp tuyến profile: 1 2
2 N
N c V c (2.3)
Lực theo phương dõy cung profile cỏnh : 1 2
2 A
A c V c (2.4)
Mụ men: 1 2
2 M
M c V cl (2.5)
Từ đú xỏc định được cỏc hệ số đặc trưng của profile cỏnh là hệ số lực nõng cL, hệ số lực cản cD, hệ số lực phỏp tuyến cN, hệ số lực dọc theo phương dõy cung profile cA, hệ số mụ men cM. Cỏc hệ số đặc trưng cho profile cỏnh phụ thuộc và loại profile và phụ thuộc vào gúc hợp bởi phương vận tốc dũng chảy và dõy cung của profile cỏnh. Mối quan hệ này được biểu diễn dưới dạng đồ thị Hỡnh 2.2 [89-92].
21
Hình 2.2. Đặc tớnh thuỷ động lực học của profile cỏnh và gúc đặt α.
Đồ thị Hỡnh 2.2 cho thấy trong phạm vi gúc tạo bởi phương vận tốc dũng chảy và đường nhõn của profile cỏnh nằm trong khoảng 0 - 180 thỡ hệ số lực nõng cL, hệ số lực cản cD , và hệ số mụ men cM biến thiờn gần như tuyến tớnh với gúc đặt của profile, như vậy ta thấy rằng gúc đặt cỏnh là yếu tố quyết định nhất đến cỏc đặc tớnh thủy động lực học của cỏnh. Đõy là cơ sở lý thuyết quan trọng để tớnh toỏn cỏnh cú gúc đặt thay đổi trong quỏ trỡnh hoạt động [93, 94].