Bài giảng Khí động lực học - Bài 2 - Nguyễn Mạnh Hưng

Nội dung text: Bài giảng Khí động lực học - Bài 2 - Nguyễn Mạnh Hưng

1. Khí động lực học (bài 2) 1
2. Hiệu ứng Magnus và xoáy ⚫ Dòng qua trụ là dòng đối xứng→ không có lực nâng ⚫ Khi trụ quay → sinh ra lực nâng ⚫ Cơ chế sinh ra lực nâng vậy gọi là hiệu ưng Magnus 2
3. Xoáy quanh profile –circulation ⚫ Đặt cánh thay bằng hình trụ→ sẽ có hiệu ứng xoáy giống trụ. Không có xoáy sẽ không có lực nâng 3
4. Định lý Joukowski ⚫ Nếu định nghĩa circulation-luu so tính bởi tích phân vận tốc theo chu tuyến kín:  = Vdx C ⚫ Định lý Joukowski cho ta tính đươc lực nâng trên một đơn vị sải cánh: L = U  4
5. Ảnh hưởng của bề dày ⚫ VD: NACA4421 và 4409 ⚫ Profile dày hơn alpha max lớn hơn 5
6. Ảnh hưởng của độ vồng ⚫ Vồng hơn sẽ có hệ số lực nâng lớn hơn ở 0° ⚫ Tuy nhiên góc thất tốc sẽ nhỏ hơn 6
7. Các loại lực cản -Cản cảm ứng -Cản ký sinh -Cản nén 7
8. Cản cảm ứng-induced drag ⚫ Là lực cản trên cánh mà nguyên nhân sinh ra bởi lực nâng. Đường dòng phía trên Đường dòng phía dưới 8
9. Cách làm giảm lực cản cảm ứng Tăng tỉ số dạng Thiết kế cánh có độ thon của cánh (aspect ratio) và có tấm chắn ởn đầu cánh 9
10. Cản ký sinh/Cản hình dạng ⚫ Là lực cản trên cánh mà nguyên nhân không bởi lực nâng. Dòng qua trụ không nhám Dòng qua trụ thực 10
11. Làm giảm lực cản hình dạng ⚫ Xét ba trường hợp sau: Lực cản giảm dần 11
12. Cản ký sinh/Cản ma sát ⚫ Xét hình dạng của 10 hình sau: Cản ma sát tăng dần Cản hình dạng tăng thì cản ma sát giảm và ngược lại 12
13. Cản ma sát/Lớp biên (boundary layer) Bề mặt máy bay Bề mặt máy bay nhám lý tưởng không nhám Liên quan đến khái niệm lớp biên 13
14. Cản ma sát/Lớp biên ⚫ Hai loại lớp biên Lớp biên tầng Lớp biên rối 14
15. Cánh làm giảm cản ma sát Tạo dòng chảy để giảm Tạo profile có lớp biên tầng tách thành của lớp biên Gọi là profile chảy tầng 15
16. Cản ký sinh/Cản bề mặt Do cánh Tấm treo Động cơ Tổng cộng Cản bề mặt là do xoáy tạo ra từ bề mặt góc canh của máy bay 16
17. Cản sóng-compressible drag ⚫ Là lực cản sinh ra bởi Sóng va khi máy bay bay ở vận tốc cao. Đôi khi còn gọi là cản sóng « Wave drag » ⚫ Lực cản nay chỉ sinh ra khi máy bay bay ở vận tốc cận âm và trên âm 17
18. Cản sóng 18
19. Tổng lực cản -Hình thể hiện tổng lực cản cảm ứng và cản ký sinh. -Lưc cản cảm ứng giảm khi vận tốc tăng - Cản ký sinh tăng khi vận tốc tăng 19
20. Khí quyển ⚫ Khí quyển là toàn bộ khối không khí bao quanh trái đất ⚫ Không khí khô bao gồm: 78% nitơ, 21% ôxi,0,039% CO2, 0,93% argon, 1% hơi nước ⚫ Khối lượng riêng TB ⚫ 1,225 kg/m3 20
21. Khí quyển ⚫ Cấu tạo gồm các lớp sau: ⚫ Tầng đối lưu- troposphere ⚫ Tầng bình lưu-stratosphere ⚫ Tầng giữa khí quyển-mesosphere ⚫ Tầng thượng lưu-Thermosphere ⚫ Phần ngoài khí quyển-Exosphere 21
22. Các bánh lái Rudder Elevators or flying stabiliser 22
23. Các bánh lái 23
24. Các bề mặt điều khiển 24
25. Các bề mặt điều khiển 25
26. Các bề mặt điều khiển 26
27. Các bề mặt điều khiển 27
28. Các bề mặt điều khiển 28
29. Các bề mặt điều khiển 29
30. Sự thay đổi lực nâng 30
31. Wing fence ⚫ Giữ cho dòng chảy luôn từ LE→TE 31
32. Design box ⚫ Lực nâng, lực cản đóng vai trò rất quan trọng trong thiết kế ban đầu trong tính toán, thiết kế máy bay. ⚫ Giả sử máy bay bay ngang ở trạng thái dừng. Trọng lượng của máy bay là W, lực nâng là L: L=W 32
33. Design box ⚫ Lực đẩy sinh ra bởi động cơ là T và lực cản là D: D=T U∞ 33
34. Design box ⚫ Mối liên hệ lực nâng và trong lượng ta tính được diện tích cánh: W S = q CL 34
35. Bay lượn 35