CHƯƠNG 4 : NGHIÊN CỨU THỰC NGHIỆM
4.1 Thực nghiệm trong ống khí động với mơ hình nhỏ
4.1.1 Tiến hành thí nghiệm
4.1.1.1 Thiết bị thí nghiệm
- Mơ hình Windbelt
Sử dụng mơ hình Windbelt đã được thiết kế cùng các thơng số đầu vào tương tự để tiện cho mục đích so sánh kết quả.
Cấu tạo mơ hình bao gồm:
• Cuộn dây: Sử dụng một cuộn dây 2500 vịng có sợi dây đường kính 0,12mm. Hai đầu của cuộn dây được nối với một diode cầu chỉnh lưu để chỉnh lưu dòng điện thành một chiều và qua 1 tụ lọc phẳng.
• Nam châm: sử dụng 1 cặp nam châm vĩnh cửu có từ trường lớn, có hình dạng dẹt, trịn, kích thước (đường kính x độ dày) là 20x2mm.
• Dây dao động: yêu cầu dây phải mảnh, chắc, chịu được tần suất biến dạng lớn. Có 2 phương án tối ưu đó là sử dụng vài dù hoặc dây film camera. Dây sử dụng có chiều dài 30cm, rộng 1cm.
• Khung: giá lắp đặt các thiết bị được làm từ gỗ ép 3mm, có khả năng điều chỉnh vị trí, hướng, góc làm việc khác nhau.
- Ống khí động
Trong khn khổ hợp tác giữa hai chính phủ Pháp và Việt Nam nói chung và sự hợp tác giữa Đại học Bách Khoa Hà Nội và Đại học ENSMA (Pháp) nói riêng, thiết bị Ống khí động AF 6116 đã được chính phủ Pháp tài trợ, trang bị cho Phịng thí nghiệm khí động lực học T-208 phục vụ cho q trình học tập, thực hành, nghiên cứu của giảng viên, sinh viên. Ống khí động AF6116 có dải vận tốc làm việc thay đổi liên tục từ 0 đến 38 m/s bằng cách thay đổi vận tốc quay của quạt thông qua bộ biến tần thể hiện bằng bảng điều khiển.
Hình 48: Ống khí động
Thơng số của ống khí động:
• Dạng ống: Ống hở;
• Kích thước tổng: 7110 x 1600 x 2250 mm;
• Tốc độ dịng khí trong ống: 0 – 38 m/s (137 km/h);
• Thay đổi vận tốc dịng liên tục từ 0 đến 38 m/s bằng cách thay đổi vận tốc quay của quạt thông qua bộ biến tần thể hiện bằng bảng điều khiển;
• Số Mach: 0,1;
• Đặc tính buồng thử:
o Dạng kín;
o Diện tích mặt cắt: 400 x 500 mm;
o Chiều dài: 1000 mm;
• Buồng thử được làm hồn tồn trong suốt, có thể đặt vào đó các mẫu thử nhỏ, bên cạnh đó cịn có các lỗ đo áp suất trước và sau buồng thử, bộ hiển thị áp suất, ống Pito…
Khí động được gắn trên một khung đỡ có thể di chuyển và có khóa để cố định ở trong phịng thí nghiệm.
- Mạch đo điện áp, cường độ dịng
Hình 49: Mạch đo
Mạch đo có các thơng số:
• Nguồn cấp: 5V
• Giới hạn đo: 5V – 5A.
• Độ chính xác: 0,01V – 0.01mA.
• Có kết nối hiển thị lên máy tính thơng qua cổng USB với giao thức RS232. - Các thiết bị khác
Ngồi những thiết bị chính nêu trên, để phục vụ việc thí nghiệm được chính xác trong từng trường hợp, cần sử dụng các thiết bị như lực kế để điều chỉnh lực căng dây, thước đo góc để xác định góc tấn… cùng máy tính cá nhân, phần mềm kết nối, hiển thị kết quả trên máy tính.
4.1.1.2 Bố trí và kết nối thiết bị thí nghiệm
Mơ hình Windbelt được đặt cố định trong buồng thử của ống khí động, phương của dây nằm ngang, cùng phương dịng khí ở góc tấn 0o (mơ hình có thể điều chỉnh góc tấn). Hai đầu ra của cuộn dây được dẫn nối với diode cầu chỉnh lưu và cắm trên Bo mạch. 2 đầu que đo của mạch đo được nối với đầu ra của thiết bị trên Bo. Số liệu được hiển thị trên máy tính cá nhân băng phần mềm Teminal Hercules thông qua cổng USB với giao thức RS232.