Ảnh hưởng của góc nghiêng cánh tới chân vịt

Một phần của tài liệu Nghiên cứu ảnh hưởng của cánh tới lực đẩy và hiệu suất làm việc của chân vịt (Trang 70 - 76)

CHƯƠNG 3 KHẢO SÁT ĐẶC TÍNH CHÂN VỊT QUA MÔ PHỎNG SỐ

3.6. Khảo sát sự thay đổi hình học của cánh tới chân vịt

3.6.3. Ảnh hưởng của góc nghiêng cánh tới chân vịt

Trong phần này ta sẽ thay đổi góc nghiêng cánh 0, 5, 10, 15o. Và tiến hành mô phỏng ứng với chân vịt 3 cánh.

b. Điều kiện mô phỏng:

+ Tiến hành mô phỏng tại 1 điểm hiệu suất tối ƣu, J=1 (10m/s; 2300v/ph) để theo dõi ảnh hưởng của cánh tới hiệu suất như thế nào

+ Tiến hành mô phỏng ứng với thử nghiệm chân vịt trong bể kín, vận tốc dòng V=0 và vận tốc góc trong dải 1800 – 3300 vòng/phút để xác định ảnh hưởng của cánh tới lực đẩy và momen cản.

c. Kết quả mô phỏng ảnh hưởng của góc nghiêng cánh tại bước tiến J=1

0 1000 2000 3000 4000 5000

0.8 0.9 1 1.1 1.2

Lực đẩy [N]

Chiều dày cánh

Force Momen

10xMomen [Nm]

60

Hình 3.32. Đồ thị hiệu suất và lực đẩy theo góc nghiêng cánh

Nhận xét: Quan sát trên đồ thị Hình 3.32 ta thấy khi tăng góc đặt cánh từ 0 đến 15o. Lực đẩy và hiệu suất của chân vịt có xu hướng giảm dần nhưng không đáng kể.

Điều này hoàn toàn phù hợp với nhận xét ở phần đầu chương này.

d. Kết quả mô phỏng ảnh hưởng của góc nghiêng cánh tại các vận tốc góc trong dải 1800 – 3300 vòng/phút.

Ảnh hưởng của góc nghiêng cánh tới lực đẩy của chân vịt

Hình 3.33. Ảnh hưởng của góc nghiêng cánh tới lực đẩy của chân vịt Ảnh hưởng của góc nghiêng cánh tới momen cản của chân vịt

0.64 0.645 0.65 0.655 0.66

900 920 940 960 980

0 5 10 15

Hiệu suất chân vịt

Lực đẩy chân vịt [N]

Góc nghiêng cánh[ o ]

T n

0 2000 4000 6000 8000 10000

0 5 10 15

Lực đẩy [N]

Góc nghiêng cánh

1800rpm 2300rpm 2800rpm 3300rpm

61

Hình 3.34. Ảnh hưởng của góc nghiêng cánh tới momen cản của chân vịt Nhận xét: Quan sát đồ thị trên Hình 3.33 và Hình 3.34 ta thấy khi thay đổi góc nghiêng cánh từ 0o lên 15o cánh lực đẩy của chân vịt tăng tại tất cả các vận tốc quay đều giảm nhưng nhưng không đáng kể. Sự ảnh hưởng chiều dày cánh tới lực đẩy và momen không rõ ràng nhƣ thay đổi số cánh. Vì góc nghiêng cánh chỉ là yếu tố thứ yếu.

Ảnh hưởng của vận tốc góc tới lực đẩy chân vịt

Hình 3.35. Ảnh hưởng của vận tốc góc tới lực đẩy chân vịt

0 100 200 300 400 500

0 5 10 15

Momen [Nm]

Góc nghiêng cánh

1800rpm 2300rpm 2800rpm 3300rpm

0 2000 4000 6000 8000 10000

1300 1800 2300 2800 3300 3800

Lực đẩy [N]

Vận tốc góc [v/ph]

0 độ 5 độ 10 độ 15 độ

62

Ảnh hưởng của vận tốc góc tới momen cản của chân vịt

Hình 3.36. Ảnh hưởng của vận tốc góc tới momen chân vịt

Nhận xét: Quan sát đồ thị trên Hình 3.35 và Hình 3.36 ta thấy rõ ảnh hưởng của vận tốc góc tới lực đẩy và momen khi tiến hành tại vận tốc dòng V=0 ứng với các góc nghiêng cánh khác nhau. Khi vận tốc vòng quay tăng từ 1800v/ph tới 3300v/ph lực đẩy và momen cản đều tăng.

Đánh giá ảnh hưởng của lực dẩy với công suất chân vịt tại vận tốc góc 2300 vòng/phút.

Hình 3.37. Lực đẩy và công suất chân vịt tại vận tốc góc 2300 vòng/phút

0 100 200 300 400 500

1300 1800 2300 2800 3300 3800

Momen [Nm]

Vận tốc góc [v/ph]

0 độ 5 độ 10 độ 15 độ

0 1000 2000 3000 4000 5000

0 5 10 15

Lực đẩy [N]

Góc nghiêng cánh

Force Momen

10xMomen [Nm]

63

Nhận xét: Quan sát đồ thị trên Hình 3.37 tại vận tốc góc quay 2300 vòng/phút. Khi tăng góc nghiêng cánh từ 0 đến 15 độ thì lực đẩy giảm nhƣng đồng thời công suất cần thiết để tạo lực đẩy đó cũng giảm theo.

Kết luận

- Khi thay đổi số lƣợng cánh từ 2 lên 5 cánh lực đẩy và momen cản của chân vịt tăng lên rõ rệt, tuy nhiên hiệu suất xu hướng giảm dần.

- Khi thay đổi chiều dày cánh từ 0.8 đến 1.2 lần chiều dày cánh gốc lực đẩy và momen cản tăng lên nhưng không đáng kể, hiệu suất có xu hướng giảm dần.

- Khi thay đổi góc nghiêng cánh từ 0o đến 15o lực đẩy và momen giảm dần, tuy nhiên không đáng kể, hiệu suất giữ một mức ổn định.

64

KẾT LUẬN VÀ ĐỀ XUẤT

Sau thời gian nghiên cứu và thực hiện luận văn, tác giả đã hoàn thành mục tiêu và các nội dung nghiên cứu của đề tài đặt ra và đã đạt được một số kết quả bước đầu trong việc nghiên cứu về ảnh hưởng của cánh tới hiệu quả làm việc của chân vịt. Cụ thể, luân văn đã giải quyết đƣợc các vấn đề sau:

- Nghiên cứu tổng quan về lý thuyết cánh, thủy động lực học của cánh chân vịt.

- Xây dựng các bài mô phỏng cánh quay MRF tương ứng để kiểm chứng được các đặc tính của chân vịt tàu thủy, về phân bố áp suất vận tốc.

- Khảo sát đặc tính làm việc của một mẫu chân vịt tàu cao tốc có 3 cánh.

- Khảo sát sự ảnh hưởng của số lượng cánh tới hiệu quả làm việc của chân vịt.

- Khảo sát sự ảnh hưởng của chiều dày cánh tới hiệu quả làm việc của chân vịt.

- Khảo sát sự ảnh hưởng của góc nghiêng cánh tới hiệu quả làm việc của chân vịt.

Do giới hạn về thời gian nghiên cứu và cấu hình máy tính phục vụ chạy mô phỏng số, còn có đặc tính của chân vịt chƣa đƣợc tác giả tiến hành khảo sát, đánh giá đầy đủ. Tác giả kiến nghị tiếp tục nghiên cứu tiếp các bài toàn về khả năng xảy ra sủi bọt hay không khi thay đổi yếu tố hình học của cánh chân vịt nhƣ trong các trường hợp mà luận văn đã giải quyết để từ đó có cái đánh giá đầy đủ về ảnh hưởng của hình dáng cánh đến lực đẩy và hiệu quả làm việc của chân vịt.

65

Một phần của tài liệu Nghiên cứu ảnh hưởng của cánh tới lực đẩy và hiệu suất làm việc của chân vịt (Trang 70 - 76)

Tải bản đầy đủ (PDF)

(77 trang)