3. THỰC NGHIỆM KIỂM CHỨNG CHƢƠNG TRÌNH LẬP TRÌNH TÍNH LỰC KHÍ ĐỘNG VÀ MỘT SỐ ỨNG DỤNG
3.1.3. Gia công cánh thử nghiệm
Với hệ thống ống khí động, dụng cụ đo áp kế kỹ thuật số và nguyên lý đo như đã mô tả ở trên, độ chính xác gia công cánh có ý nghĩa quyết định độ chính xác của phép đo.
Trong khi các phương pháp đo vận tốc điểm thường thông qua một khâu trung gian là cảm biến nhận và truyền tín hiệu (tốc kế sợi nóng), thì phương pháp đo áp suất điểm trên mặt cánh không sử dụng yếu tố trung gian, đó là ưu điểm của phương pháp đo này. Bởi vì sự có mặt của yếu tố trung gian, dù ít dù nhiều, cũng gây một sự nhiễu nhất định. Ngay cả phương pháp đo Laser, được coi là một phương pháp đo vận tốc không cảm biến, thì cũng cần phải sử dụng các hạt khói với khối lượng riêng và mật độ phù hợp [5].
Tuy nhiên, ưu điểm này sẽ chỉ được phát huy với điều kiện các lỗ đo áp phải đủ nhỏ (để không làm sai lệch biên dạng khí động của cánh thử nghiêm) và các lỗ cần đảm bảo vuông góc với mặt cánh với độ chính xác cao (để đảm bảo áp suất trong lỗ đo áp hoàn toàn là áp suất tĩnh, không “lẫn” áp suất động vào).
Vì là đo áp suất trên cánh 3D nên trên cánh phải khoan nhiều lỗ (trên nhiều hàng). Có bao nhiêu lỗ đo áp thì cần bấy nhiêu dây dẫn truyền áp suất từ lỗ đo áp trên cánh ra áp kế, mà các dây dẫn này cần được thu gọn vào trong lòng cánh để tránh gây nhiễu cho dòng chất lỏng. Yêu cầu này đòi hỏi cánh phải được gia công rỗng bên trong. Các thông số của mô hình cánh thí nghiệm được cho trong bảng 3.3.
Bảng 3.3. Các thông số của mô hình cánh thí nghiệm
1 Cánh chữ nhật với các profiles Naca 0012, Naca 4412 2 Chiều dài sải cánh chế tạo 350 mm
3 Phương pháp gá đặt cánh Ngàm vào thành bên 4 Chiều dài sải cánh hiệu dụng 260 mm
5 Chiều dài dây cung 100 mm
6 Số lượng lỗ trên profil 20 lỗ 11 hàng = 220 lỗ 7 Đường kính lỗ đo áp suất trên cánh 0,4 mm
Để đảm bảo độ nhẵn và chống biến dạng ở các mép vào và mép ra của cánh, vật liệu gia công cánh được chọn là hợp kim nhôm, và được gia công trên máy phay CNC. Các lỗ đo áp suất trên cánh được gia công bằng máy xung điện. Cả hai loại máy công cụ này đều được điều khiển theo nguyên lý kỹ thuật số nên độ chính xác gia công cao. Tuy nhiên, quy trình công nghệ gia công cũng rất phức tạp và đòi hỏi nhiều công phu, cẩn trọng.
Sơ đồ đục các lỗ đo áp trên hai lọai cánh với profil Naca 0012 và Naca 4412 được trình bày trên hình 3.6.
29 5 5 6 7 8 10 12 13 14 18 ,2 3 1,77 2 8 10 15 15 20 30 40 40 40 40 350 Ø0,4 2 8 10 15 15 20 30 40 40 40 40 350 6 6 8 8 8 10 12 12 12 16 ,5 1,5 Ø0,4
Hình 3.6. Sơ đồ đục lỗ trên mô hình cánh thí nghiệm (profil Naca 0012 và Naca 4412)