CHƯƠNG 4. NGHIÊN CỨU TÁC ĐỘNG CỦA YẾU TỐ THỜI GIAN VÀ ĐỊA HÌNH LÊN SỰ HÌNH THÀNH VÀ PHÁT TRIỂN CỦA HIỆU ỨNG MẶT ĐẤT
4.4 Địa hình đồi núi và cây chè
Địa hình đồi núi chiếm tới 1/4 diện tích lãnh thổ nước ta, trong đó chỉ có 1%
là dạng địa hình núi cao (trên 2000m), còn lại phần lớn là các vùng đồi núi thấp (dưới 1000m). Đặc trưng của loại địa hình này là yếu tố độ dốc, với những khu vực độ dốc nhỏ (dưới 200) thích hợp trồng các loại cây công nghiệp như cà phê, chè…còn tại những nơi địa hình dốc lớn, hiểm trở sẽ gây khó khăn cho trồng trọt [7].
Ở nước ta, chè loại cây công nghiệp phổ biến được trồng chủ yếu ở trung du và đồi núi. Địa hình và địa thế có ảnh hưởng rất rõ đến sinh trưởng, năng suất và phẩm chất chè. Các quan sát thực tế cho thấy chè được trồng trên những vùng núi cao có hương thơm và mùi vị tốt hơn ở những vùng thấp. Phần lớn những vùng chè có phẩm chất tốt trên thế giới đều phân bố ở độ cao 500 – 800 m so với mặt biển. Bên cạnh đó, độ dốc cũng ảnh hưởng không nhỏ đến việc canh tác chè, nó quyết định độ rộng và khoảng cách giữa các luống sao cho tối ưu nhất về sản lượng thu hoạch. Tương tự như lúa, chè cũng là loài cây chịu hại kém, có thể kể đến một vài loại sâu hại như: Rầy xanh, bọ cánh tơ, nhện đỏ nâu, bọ xít muỗi...
4.4.1 Các thiết lập mô phỏng
Chè được trồng theo luống, độ cao của luống khoảng 0.8 – 1m và khoảng cách giữa các luống phụ thuộc vào độ dốc của địa hình:
- Nơi dốc < 150: Hàng cách hàng 1.4 – 1.5m - Nơi dốc > 150: Hàng cách hàng 1.2 – 1.3m
Ta chọn hai trường hợp độ dốc 100 và 200 để nghiên cứu với các mô hình 3D tương ứng khi trực thăng phun thuốc cho đồi chè.
Hình 4.17: Mô hình 3D địa hình dốc 100
44 Hình 4.18: Mô hình 3D địa hình dốc 200
Sử dụng lại các thiết lập chia lưới của mô hình A, chia lưới tự động bề mặt dốc và luống chè. Ta thu được lưới cho 4 mô hình (Hình 4.19).
a) Dốc 100 b) Dốc 100 có luống chè
c) Dốc 100 d) Dốc 100 có luống chè Hình 4.19: Lưới của 4 mô hình
Bảng 4.5: Thông số lưới
Mô hình Số phần tử Số mắt lưới Skewness Orthogonal
Dốc 100 5055240 1467110 0.24021 0.74786
Dốc 200 5068935 1469652 0.24011 0.74800
Đồi chè dốc 100 6209203 1878790 0.25594 0.73322 Đồi chè dốc 200 6872023 2122110 0.25956 0.72813
45 4.4.2 Xử lý kết quả mô phỏng
Phân tích hiện tượng:
a) Độ dốc 100
b) Đồi chè dốc 100
Hình 4.20: Đường dòng mặt cắt XY tại độ cao 0.5m và các địa hình dốc 10 độ
a) Độ dốc 100
b) Độ dốc 200
Hình 4.21: Phân bố áp suất tại mặt đất và luống chè tại trường hợp t = 11T
t = 0.5T t = 6T t = 11T
t = 17T t = 22T t = 32.5T
t = 0.5T t = 6T t = 11T
t = 17T t = 22T t = 32.5T
Pa
46 Sự phát triển xoáy đầu mũi cánh tại địa hình dốc cũng tương tự địa hình phẳng tại thời điểm ban đầu. Địa hình luống chè ảnh hưởng đến khả năng phát triển xoáy ra xung quanh khi so với trường hợp mặt dốc 100 nhẵn (Hình 4.20).
Đệm khí vẫn tồn tại khi địa hình bay dốc nhưng phân bố áp suất tác dụng bởi đệm khí là không đều. Điều này thể hiện qua phân bố áp suất tại mặt đất, vùng áp suất lớn nhất xuất hiện tại khu vực mặt phẳng quay chong chóng mang gần mặt đất hơn (Hình 4.21). Như vậy, lực nâng tại khu vực mặt phẳng quay gần với mặt đất sẽ lớn nhất, giúp tạo moment cân bằng. Như vậy, ngoài tác dụng làm tăng lực nâng cho máy bay, hiệu ứng mặt đất tại địa hình dốc còn có tác dụng tăng tính ổn định cho trực thăng.
Đánh giá kết quả lực kéo:
Hình 4.22: Lực kéo khi trực thăng bay trên các địa hình dốc
Lực kéo khi so sánh với trường hợp độ cao bay 8m lớn hơn rõ rệt chứng tỏ hoạt động bay trên các loại địa hình đồi núi dốc vẫn có thể tạo ra hiệu ứng mặt đất. Tương tự mô hình mô phỏng tán cây, luống chè trên thực tế cũng có hiệ tượng rung động của lá có thể làm triệt tiêu ảnh hưởng của lớp đệp khí lên trực thăng. Điều này đặt ra vấn đề cần tối ưu hóa mô hình mô phỏng cây cối tương tự trường hợp trực thăng bay trên tán cây.
500 600 700 800 900
0 0.5 1 1.5 2 2.5 3
Lực kéo (N)
Thời gian (s)
8m Dốc 10 độ Dốc 20 độ Đồi chè dốc 10 độ Đồi chè dốc 20 độ