CHƯƠNG 1 TỔNG QUAN
2.5. Kết luận chương 2
Nội dung chương 2 đã giải quyết được 03 vấn đề lý thuyết cơ bản đặt ra của đề tài và hồn thiện các thành phần của phương trình vi phân trạng thái 6 bậc tự do, bao gồm: xác định khối lượng nước kèm, dự đoán các thành phần lực cản thân tàu và xây dựng phương pháp tổng hợp lực tác động đến tàu.
- Nội dung nghiên cứu 1 - Xác định các thành phần khối lượng nước kèm. Nội dung này được trình bày tại mục 2.2 và được cơng bố trên cơng trình
(2) và (3). Trong mục này, nghiên cứu sinh đã tổng hợp và đề xuất một phương pháp lý thuyết để xác định đầy đủ các thành phần của khối lượng nước kèm của ma trận MA:
Do tính chất đối xứng của ma trận MA (mij = mji) và đặc điểm đối xứng qua mặt phẳng trục dọc của thân tàu, các thành phần khối lượng nước kèm : m32 = m23 = m34 = m43 = m36 = m63 = m52 = m25 = m54 = m45 = m56
= m65 = m12 = m21 = m14 = m41 = m16 = m61 = 0.
Thành phần m và m : đề xuất xác định theo phương pháp ellipsoid kéo dài [13], [75].
Thành phần 𝑚 , 𝑚 , 𝑚 , 𝑚 𝑚 , 𝑚 , 𝑚 , 𝑚 : đề xuất theo phương pháp lý thuyết mảnh - Strip theory kết hợp triển khai tuyến hình vỏ tàu theo phép biến hình Lewis [76], [75], [29]. Việc tính tốn cụ thể áp dụng theo cơng thức (2.30) đến (2.37).
Hai thành phần m , m rất nhỏ có thể bỏ qua.
Thành phần 𝑚 và 𝑚 : đề xuất tính theo cơng thức (2.45).
Với phương pháp tổng hợp này, tất cả 36 thành phần khối lượng nước kèm của ma trận MA đã có thể xác định bằng lý thuyết.
- Nội dung nghiên cứu 2 - Xác định các thành phần lực cản thân tàu:
Nội dung này được trình bày tại mục 2.3 và đã được cơng bố trên cơng trình (5) và (6). Trong phần này, nghiên cứu sinh đã đưa ra một phương pháp mới để tính tốn lực cản thân tàu bằng cách xác định các thành phần lực cản tại các mặt cắt
ngang thơng qua phân tích các thành phần dịng chảy cục bộ tại các điểm trên vỏ tàu:
Các vận tốc xoay cục bộ theo các trục x, y, z tại mỗi mặt cắt tàu được chuyển đổi và tổng hợp vào thành phần vận tốc dài.
Thơng qua các thành phần dịng chảy cục bộ, các thành phần lực cản nâng và nhớt được được thiết lập trên nền tảng lý thuyết thủy động lực cơ bản. Trên mỗi bậc tự do, lực cản thân tàu tổng hợp được xác định bằng cách tích phân các thành phần lực cản cục bộ theo chiều dọc thân tàu. Theo hướng tiếp cận này, nghiên cứu sinh đã xây dựng được các cơng thức tính toán tất cả các thành phần lực cản thân tàu trên 6 bậc tự do được mô tả theo công thức (2.111). Các thành phần lực cản cụ thể được tính tốn theo cơng thức (2.88) ÷ (2.109).
Phương xác định lực cản trong nghiên cứu này được xác định thơng qua vận tốc dịng chảy cục bộ dọc theo vỏ tàu. Do vậy, đề xuất gọi phương pháp này là “Phương pháp phân tích lực cản theo vận tốc dịng chảy cục bộ”.
Với kết quả tính tốn trong nghiên cứu này, việc dự đốn lực cản cho một tàu cụ thể có thể thực hiện trên lý thuyết nếu có các hệ số lực cản nhớt và hệ số lực cản nâng cơ bản 𝐶 , 𝐶 , 𝐶 .
Kết quả tính tốn có thể áp dụng cho các mơ hình tàu mặt nước khác nhau bằng cách điều chỉnh các thành phần hệ số lực cản cơ bản cho từng tàu cụ thể. Cơng việc này có thể thực hiện trên máy tính nhờ các thơng số thử nghiệm hay tương đương.
- Nội dung nghiên cứu 3 - Phương pháp tổng hợp các thành phần lực tác động:
Nội dung nghiên cứu này đã đưa ra phương pháp để tổng hợp tất cả các thành phần lực tác động trong phương trình vi phân trạng thái chuyển động của tàu và được cơng bố trên cơng trình (8).
Phương pháp tổng hợp tính tốn các thành phần lực tác động đề xuất trong Nội dung nghiên cứu 3 có thể áp dụng để tổng hợp và số hóa cho nhiều
thành phần lực tác động đồng thời cho tàu lắp đặt nhiều thiết bị đẩy bao gồm chân vịt phi truyền thống.
Mơ hình tổng qt lực tác động f được thiết lập trong Nội dung nghiên cứu 3 theo công thức tổng quát (2.122).
Do hạn chế phạm vi và thời gian nghiên cứu, nội dung nghiên cứu 3 chỉ tập trung vào việc thiết lập công thức tổng hợp các thành phần lực khác nhau tác động đến tàu.
Đối với việc dự đốn lực đẩy và mơ men xoắn của hệ chân vịt, đề xuất áp dụng phương pháp triển khai đa thức Chebyshev và tính tốn các hệ số
𝐾 , 𝐾 theo 𝐾 , 𝐾 và 𝐽 . Với phương pháp này, các hệ số lực đẩy và mơ men xoắn có thể hàm hóa theo cơng thức lý thuyết cho tất cả các miền của góc tiến 𝛽 trong phạm vi [−𝜋, 𝜋].
Đối với các thành phần lực tác động còn lại, nghiên cứu sinh đã tổng hợp và đề xuất áp dụng các công thức (2.124), (2.127), (2.156), (2.157), (2.170), (2.183), (2.197), (2.204), (2.219), (2.224), (2.225). Đây là các cơng thức của các cơng trình nghiên cứu độc lập đã công bố.
Phương pháp tổng hợp tính tốn các thành phần lực tác động đề xuất trong Nội dung nghiên cứu 3 có thể áp dụng để tổng hợp và số hóa cho nhiều thành phần lực tác động đồng thời cho tàu lắp đặt nhiều thiết bị đẩy bao gồm chân vịt phi truyền thống.
Kết luận chung chương 2:
Với những đề xuất và bổ sung trong 3 nội dung nghiên cứu của đề tài, tất cả các thành phần của phương trình vi phân trạng thái của tàu trên 6 bậc tự do đã được xác định theo phương pháp lý thuyết.
CHƯƠNG 3. THIẾT LẬP THUẬT TỐN VÀ XÂY DỰNG CHƯƠNG TRÌNH MƠ PHỎNG