CHƯƠNG 4. NGHIÊN CỨU THỰC NGHIỆM PHÂN TÍCH, SO SÁNH VÀ ĐÁNH GIÁ KẾT QUẢ
4.1. Tổng quan một số hệ thống thí nghiệm về tương tác chân vịt - bánh lái tàu thủy trên thế giới
Liên quan đến nội dung và vấn đề nghiên cứu thực nghiệm của đề tài luận án, nghiên cứu sinh đã chủ động nghiên cứu, tìm tòi, phân tích và đánh giá một số hệ thống thí nghiệm trên thế giới.
Hầu hết các hệ thống thí nghiệm đều thực hiện nhiều bài toán liên quan khác nhau. Vì vậy, cùng một hệ thống thí nghiệm có thể thực hiện đƣợc rất nhiều vấn đề nghiên cứu, chẳng hạn: Sự tương tác chân vịt - bánh lái tàu thủy, tác động của dòng chảy, tác động của gió đến ổn định tàu, hiện tƣợng xâm thực bánh lái tàu thủy,...
Trong giới hạn nghiên cứu của luận án, nghiên cứu sinh nghiên cứu thực nghiệm là tương tác tổ hợp chân vịt - bánh lái tàu thủy, cụ thể như sau:
4.1.1. Hệ thống thí nghiệm của Marintek (Na Uy).
Marintek là chi nhánh của tập đoàn SINTEF thuộc Na Uy. Hệ thống thí nghiệm này (hình 4.1) có các chức năng cơ bản sau:
Hình 4.1. Hình ảnh hệ thống thí nghiệm của Marintek
100
- Đo các phân bố áp suất trên chân vịt, bánh lái tàu thủy;
- Đo phân bố trường vận tốc dòng chảy tương tác bánh lái tàu thủy;
- Quan sát hiện tƣợng xâm thực, hiện tƣợng ăn mòn xâm thực;
- Đo tiếng ồn;
- Đo 6 thành phần lực.
4.1.2. Hệ thống thí nghiệm của Trường Đại học Kỹ thuật Công nghệ Sharif (Cộng hòa Hồi giáo Iran)
Hình 4.2 mô tả hệ thống thí nghiệm của Trường Đại học Kỹ thuật Công nghệ Sharif.
Hình 4.2. Hệ thống thí nghiệp tại Trường Đại học Kỹ thuật Công nghệ Sharif Hệ thống này có thể thực hiện đƣợc nhiều bài toán thí nghiệm, trong nhiều điều kiện khác nhau, chẳng hạn: Xâm thực trên cánh dẫn, bánh lái, chân vịt tàu thủy, sự tương tác chân vịt - bánh lái tàu thủy,…
4.1.3. Hệ thống thí nghiệm của hãng Hyundai (Hàn Quốc)
Hình 4.3 mô tả tổng quan hệ thống thí nghiệm của hãng Samsung Hàn Quốc, với các chức năng cơ bản là:
101
Hình 4.3. Hệ thống thí nghiệm của hãng Hyundai - Đo vận tốc dọc trục (vận tốc trung bình tại mặt chuyển tiếp);
- Sự tương tác chân vịt và bánh lái tàu thủy, - Phân bố áp suất, vận tốc,...
- Quan sát xâm thực;
- Đo sự dao động áp suất;
- Kiểm tra ăn mòn xâm thực,…
4.1.4. Hệ thống thí nghiệm của hãng CTO S.A (Cộng hòa Ba Lan)
Hình 4.4. Hệ thống thí nghiệm của hãng STO S.A
102
Đã có nhiều kết quả điển hình nghiên cứu về tương tác chân vịt - bánh lái tàu thủy, xâm thực bánh lái,... đƣợc thực hiện từ phòng thí nghiệm này.
Hình 4.5. Thí nghiệm tương tác chân vịt - bánh lái tàu của hãng STO S.A 4.1.5. Hệ thống thí nghiệm tại Potsdam Model Basin (Liên bang Đức)
Hình ảnh hệ thống và sơ đồ nguyên lý đƣợc thể hiện qua hình 4.6.
Hình 4.6. Hệ thống thí nghiệm tại Potsdam Model Basin Các chức năng cơ bản của hệ thống:
- Kiểm tra trường dòng chân vịt;
- Kiểm tra trường áp suất;
- Kiểm tra xâm thực, ăn mòn xâm thực;
- Đo các xung áp và tiếng ồn;
- Đo vận tốc bằng ống Pitot và LDV;
- Đo xung lực và mômen cũng nhƣ lực vặn trên từng cánh,...
103
Tóm lại: Việc nghiên cứu tổng hợp nhiều hệ thống thí nghiệm về tương tác tổ hợp chân vịt - bánh lái tàu thủy, cũng nhƣ nhiều vấn đề thí nghiệm liên quan khác, đã được tiến hành trên các trường đại học, viện nghiên cứu lớn của nhiều nước trên thế giới. Từ đó có nhận xét rằng:
- Các phòng thí nghiệm đƣợc đầu tƣ quy mô, công suất lớn, trang thiết bị kèm theo hiện đại;
- Kết quả quan sát, đo đạc thể hiện cụ thể về vấn đề nghiên cứu;
- Hệ thống đƣợc bố trí dạng dòng chảy kín và tuần hoàn, thuận tiện cho việc tạo dải áp suất phục vụ quá trình nghiên cứu, chƣa kể đến vấn đề ảnh hưởng của mặt thoáng,...
Tại Việt Nam, hiện nay chưa có Trường đại học, cơ sở đào tạo, viện nghiên cứu, tập đoàn đóng tàu,… có phòng thí nghiệm để nghiên cứu thí nghiệm chuyên sâu về sự tương tác chân vịt - bánh lái tàu thủy. Rõ ràng, việc triển khai hệ thống thí nghiệm hoàn toàn giống nhƣ trên sẽ gặp nhiều khó khăn vì nhiều nguyên nhân khác nhau.