Mục đích của việc khảo sát mô hình chỉ có hai cánh là để kiểm chứng kết quả mô phỏng so với tính toán lý thuyết. Từ đó đánh giá tính đứng đắn của quá trình mô phỏng. Đồng thời, đây cũng là tiền để so sánh sựảnh hưởng của mô thân MBTT và đế lên mô khảnăng tạo ra lực kéo của mô hình.
Khi tăng góc đặt cánh hoặc tăng tốc độ quay của CCM làm cho lực kéo tăng
43
Hình 3.20 Lực nâng trên mô hình chỉ có hai cánh
Tại góc đặt cánh 9 độ và tốc độ vòng quay nhỏhơn 700 vòng/phút, lực kéo tạo ra không đáp ứng yêu cầu đặt ra. Các trường hợp khác hoàn toàn đáp ứng yêu cầu lực nâng đặt ra. Điều này cho thấy tính khả phi của mô hình.
Bảng 3.4 Sai số giữa mô phỏng và tính toán lý thuyết
Góc đặt cánh (độ) Tốc độ quay (vòng/phút) 650 700 750 800 850 9 0.81% 1.20% 0.85% 0.73% 0.70% 10 3.52% 3.73% 3.68% 3.78% 3.92% 11 5.19% 5.78% 5.92% 5.10% 5.13% 12 6.82% 6.80% 6.90% 6.08% 6.18%
So sánh với kết quả tình toán lý thuyết (bảng 3.3), sai số cho bài toán mô phỏng này luôn nhỏ hơn 7%. Như vậy, về mặt tính toán lực nâng cho thấy tính
đúng đắn, đáng tin cậy của quá trình mô phỏng.
Trên thực tế, mô hình MBTT không chỉ có hai cánh mà còn có thân, càng
đáp và các bộ phận vận tải liên quan. Đối với mô hình máy bay trong phòng thí nghiệm khá là nhỏ, các bộ phận liên quan như gốc cánh, thân, đế… có kích thướng
tương đối đáng kể so với mô hình. Vì vậy việc mô phỏng nghiên cứu ảnh hưởng
khí động của các chi tiết này là vô cùng cần tiết trong tiến trình nghiên cứu về bộ
thí nghiệm máy bay trực thăng.
0 2 4 6 8 10 12 650 700 750 800 850 Lực đ ẩy (N) Tốc độ quay CCM (vòng/phút) 9˚ 10˚ 11˚ 12˚
44
Hình 3.21 Lực nâng trên mô hình toàn bộ thân
Cũng giống như mô hình chỉcó hai cánh, khi tăng lực góc đặt cánh và tốc
độ vòng quay làm cho lực kéo trên cánh tăng lên. Tuy nhiên, lực nâng tổng thể tại
các trường hợp lại giảm đi. Điều này được lý giải bởi thân MBTT đã tạo ra những cuộn xoáy làm ảnh hưởng đến khí động từđó tạo ra sự cản hình dạng đối với mô hình này.
Bảng 3.5 Bảng chênh lệch lực nâng giữa mô hình có thân và không có thân
Góc đặt cánh (độ) Tốc độ quay (vòng/phút) 650 700 750 800 850 9 10.05% 9.78% 9.94% 10.11% 10.03% 10 11.96% 12.12% 11.86% 11.87% 11.86% 11 10.34% 11.59% 11.52% 11.49% 11.47% 12 9.58% 11.87% 11.84% 11.82% 11.83%
Dựa vào bảng 3.5, ta có thể thấy, sự chênh lệch này là đáng kể, xấp xỉ 11% cho mỗi trường hợp. Để có thể thấy rõ hơn đặt tính khí động của mô hình, trường hợp 10 độ, 750 vòng/phút được phân tích cụ thể.
45
Hình 3.22 Trường phân bố vận tốc và áp suất trên cánh
Hình 3.23 Đường dòng qua MBTT
46
Hình 3.25 Các véc tơ vận tốc
Khi CCM quay tạo nên vùng chênh lệch áp suất, áp suất dương tại khu vực
dưới mặt phẳng quay và áp suất âm xuất hiện tại mặt trên mặt phẳng quay. Do sự
chênh áp suất giữa hai mặt cánh, dòng khí bị hút từ trên xuống, qua mặt phẳng quay của chong chóng mang rồi đẩy mạnh xuống dưới tạo ra lực kéo cho MBTT. Tại đầu mút cánh, xuất hiện các cuộn xoáy. Đây là những đặc trưng cơ bản đối với tính chất khí động của MBTT.
47
CHƯƠNG 4.KIỂM TRA ĐẶC TÍNH BỀN CỦA MÔ HÌNH