Bảng 4. 18 Số liệu kích thước ống đa dện
D (mm) d (mm) Dmax (mm) Dmin (mm) L (mm)
15 1.1 2.4 0.9 3.4
83
Hình 4. 43 Kết quả mặt cắt dọc vận tốc của mô hình tối ưu vận tốc
84
CHƯƠNG 5: KẾT LUẬN 5.1 Kết luận
Nhóm nghiên cứu đã xây dựng mô hình và mô phỏng thành công ống đa diện có cấu trúc dựa trên thân cây bông súng bằng các công cụ và phần mềm hỗ trợ như đã đề cập. Các kết quả mô phỏng tuy chưa chính xác và khách quan đối với thực tế nhưng ta có thể chấp nhận được.
Sau quá trình nghiên cứu, mô phỏng số và phân tích dữ liệu đạt được từ kết quả mô phỏng số, nhóm chúng em đã có những kết luận như sau:
-Yếu tố kích thước chiều dài biên dạng hình cánh hoa là yếu tố có ảnh hưởng lớn nhất đến độ chênh nhiệt độ của ống đa diện. Và chúng em đã xây dựng được mô hình tối ưu cho nhiệt độ với kí hiệu mô hình là: P13-P22-P31-P42-P52, và kết quả đạt được
sau quá trình mô phỏng với hiệu nhiệt độ 0
85.621 25.336 60.285( )
t C
.
-Yếu tố kích thước đường kính ngoài của ống đa diện là yếu tố có ảnh hưởng lớn nhất đến độ chênh áp khi lưu chất chảy qua ống. Và chúng em đã xây dựng được mô hình tối ưu cho độ chênh áp với kí hiệu mô hình là: P12-P22-P33-P41-P51, và kết quả đạt được sau quá trình mô phỏng với hiệu áp suất p 7.752 ( 2.205) 9.957( kPa).
-Yếu tố kích thước đường kính đường tròn lớn trong biên dạng cánh hoa là yếu tố ảnh hưởng lớn nhất đến độ chênh vận tốc của lưu chất chảy qua ống. Và chúng em đã xây dựng được mô hình tối ưu cho độ chênh vận tốc với kí hiệu mô hình là: P12-P23-
P32-P41-P53, và kết quả đạt được sau quá trình mô phỏng với vận tốc
3.313 0 3.313( / )
v m s
.
Tuy nhiên, nghiên cứu này vẫn còn một số hạn chế nhất định. Do hạn chế về thời gian tiếp xúc với phương pháp nghiên cứu còn rất mới, kiến thức chuyên sâu về mảng thiết kế sinh học không được nhiều nên không tránh khỏi thiếu sót về kết quả đạt được. Bên cạnh đó còn hạn chế về thiết bị hỗ trợ để thực hiện mô phỏng dẫn đến số lần mô phỏng thực hiện còn ít nên kết quả đạt được không khách quan. Do đó, nhóm rất cần sự đánh giá và góp ý của giảng viên để chất lượng đề tài nghiên cứu này ngày càng hoàn thiện hơn.
5.2 Kiến nghị
Nghiên cứu về thiết kế sinh học nói chung và ống đa diện dựa trên cấu trúc cây bông súng nói riêng hiện đang là một đề tài nghiên cứu còn khá mới mẻ ở Việt Nam và
85 trên toàn thế giới. Ở nước ta hiện nay nên có nhiều nghiên cứu về thiết kế sinh học hơn nữa bởi những lợi ích vô cùng to lớn mà nó mang lại cho nền công nghiệp nước nhà.
Nhóm nhận thấy vẫn còn một số hạn chế trong thiết kế hiện tại:
- Về độ chênh áp suất trong thiết kế: Vị trí ống góp đồng tâm còn hạn chế, biên dạng của bộ góp.
- Về độ chênh nhiệt độ của thiết kế: Chỉ thực hiện mô phỏng trên chỉ một loại vật liệu và lưu chất.
- Về tính thực tế của thiết kế: Các điều kiện biên và các thông số trong bộ giải của phần mềm Ansys 2014 vẫn còn giữ nguyên ở chế độ tiêu chuẩn, và vẫn còn thực hiện mô phỏng ở chế độ không phụ thuộc vào thời gian. Và đây vẫn còn là thực hiện trên giấy và trên máy tính, chưa xây dựng mô hình thực tế để thực hiện nghiên cứu với các điều kiện môi trường ngoài.
Nhóm nghiên cứu có một số kiến nghị:
- Vị trí đặt ống góp nước nóng nên đặt lệch tâm để tránh tạo áp trên thành trong của bộ góp nước lạnh, biên dạng bộ góp hình trụ có các góc mà lưu chất tạo thành các vùng chết không lưu động, chúng ta nên thay đổi biên dạng này sang hình cầu hoặc hình elip.
- Các vật liệu nghiên cứu nên mở rộng để đánh giá đúng hơn về thiết kế. (adsbygoogle = window.adsbygoogle || []).push({});
- Các điều kiện mô phỏng phụ thuộc thời gian nên được thực hiện khi chạy mô phỏng, các điều kiện biên và thông số trong bộ giải của phần mêm Ansys cần nâng mức thực tế lên. Các điều kiện mô phỏng về trao đổi nhiệt, các thông số về chế độ dòng chảy, … Ngoài ra, dù mô phỏng là một phương pháp rất hữu ích nhưng vẫn cần tạo những mô hình thực tế và thực nghiệm để đạt kết quả tốt nhất.
86
TÀI LIỆU THAM KHẢO
[1]http://designs.vn/tin-tuc/thiet-ke-phong-sinh-hoc-biomimetic-design-la-gi- _15598.html#.XNoaOI4zZPZ
[2] Maria E.Ferguson, Flying without Dying: The Future of Wingsuit Design, 2016. [3] Yung-Jeh Chu, Wen-Tong Chong, A biomimetic wind turbine inspired by Dryobalanops aromatica seed, 2017.
[4] Eiji Nakatsu, Auspicious Forms: Designing the Sanyo Shinkansen 500-Series Bullet Train, 2012. [5] https://en.wikipedia.org/wiki/Esplanade_%E2%80%93_Theatres_on_the_Bay. [6]https://www.youtube.com/watch?v=1PnaIpzZu90 [7]https://www.sciencefocus.com/future-technology/biomimetic-design-10-examples- of-nature-inspiring-technology/ [8]https://www.technologyreview.com/s/409710/whale-inspired-wind-turbines/ [9]https://www.autodesk.com/redshift/bionic-design/ [11]http://3dmaster.com.vn/du-an-vnprint4help-bionic-hand-tai-viet-nam/ [12]Alexandria , Selection of Materials for Heat Exchangers, 1997.
[13] M.Suresh, Bhaarath Ramesh and S.P.Anand, Heat transfer enhancement studies in a concentric tube heat exchanger, 2017
[14] Sugin Elankavi and Uma Shankar, Study of flow and heat transfer analysis in shell and tube heat exchanger using CDF, 2018
[15]http://www.vista.gov.vn/UserPages/News/detail/tabid/73/newsid/14198/seo/Nghie n-cuu-tong-hop-vat-lieu-uc-che-chong-an-mon-va-cong-nghe-xu-ly-lam-sach-he- thong-ong-chum-trao-doi-nhiet [16]Hình: http://www.wingsuitfly.com/s-fly/4579383101 [17]Hình:https://www.museum.red-dot.sg/marina-bay-art-and-design-guide- esplanade-theatrea [18]https://www.travelchinaguide.com/attraction/guangdong/guangzhou/canton- tower.htm [19]https://www.technologyreview.com/s/409710/whale-inspired-wind-turbines/ [20] https://www.wired.com/2015/12/airbuss-newest-design-is-based-on-slime-mold- and-bones/ [21]https://hackernoon.com/biologically-inspired-product-design
87 [22] https://hackernoon.com/biologically-inspired-product-design [23]https://www.google.com/search?q=bionic+in+vietnam [24] https://prezi.com/ieauy3a7tsxh/phuong-phap-thuc-nghiem/ [25]https://advancecad.edu.vn/cac-ung-dung-cua-phan-mem-inventor/#1 [26]https://advancecad.edu.vn/phan-mem-ansys/ [27]https://memsviet.wordpress.com/2011/09/06/gi%E1%BB%9Bi-hi%E1%BB%87u- t%E1%BB%95ng-quan-v%E1%BB%81-ph%E1%BA%A7n-m%E1%BB%81m-nsys/ [28]Appendix A: Mesh Quality, Ansys meshing application introduction
[29]Ansys Fluent 12.0: Theory Guid
[30]Introduction and welcome: Introductory fluent training
[31]J.Paulo Davim, Design of optimization of cutting parameters for turning metal matrix composites based on the orthogonal arrays, 2002
[32]http://www.stat.purdue.edu/~jtroisi/STAT350Spring2015/tables/FTable.pdf?fbclid =IwAR1YQV2QpauMR392yOfjShVrRwfvdcrGhT13O0l66pjenU4MFGdAkpW7KOc [33]https://www.socscistatistics.com/pvalues/fdistribution.aspx?fbclid=IwAR1YQV2 QpauMR392yOfjShVrRwfvdcrGhT13O0l66pjenU4MFGdAkpW7KOc
[34]Lê Xuân Tuấn, Lương Thái Học, Trần Quốc Công, Trần Trọng Danh, Tính toán ảnh
hưởng của nhiệt độ đến khả năng chịu lực của sản phẩm in 3D, 2019, Tp.HCM
[35] TS. Trần Văn Khiêm, Phương pháp Taguchi và ứng dụng tối ưu hóa chế độ cắt, 2017.
[36]https://www.researchgate.net/figure/L27-orthogonal-array-of-Taguchi- method_tbl3_228494749