Nghiên cứu thiết kế và khảo sát đặc tính dòng trong ống khí động kín

Luận văn thạc sĩ: Nghiên cứu thiết kế, khảo sát đặc tính dòng chảy trong ống khí động kín. Tìm hiểu sâu về thiết kế và ứng dụng thực tế.

• Tác giả: Nguyễn Nam Minh
• Người hướng dẫn: TS. Lưu Hồng Quân
• Trường học: Trường Đại học Bách Khoa Hà Nội
• Chuyên ngành: Cơ khí động lực
• Đề tài: Nghiên cứu, thiết kế và khảo sát đặc tính dòng trong ống khí động kín
• Loại tài liệu: Luận văn thạc sĩ
• Năm xuất bản: 2020
• Địa điểm: Hà Nội

Mục lục chi tiết

• LỜI NÓI ĐẦU
• 1. CHƯƠNG 1: GIỚI THIỆU VỀ ỐNG KHÍ ĐỘNG
• 1.1. Lịch sử phát triển
• 1.2. Nguyên lý hoạt động và phạm vi ứng dụng
• 2. CHƯƠNG 2: TÍNH TOÁN THIẾT KẾ ỐNG KHÍ ĐỘNG VÒNG KÍN
• 2.1. Lý thuyết thiết kế các thành phần chính của ống khí động
• 2.2. Buồng lắng và lưới (setting chamber & screen)
• 2.3. Góc phân tư (Corner)
• 2.4. Tính toán các thông số côn ống khí động
• 2.5. Hoàn thiện thiết kế
• 2.6. Lựa chọn hệ thống, quạt
• 3. CHƯƠNG 3: KIỂM NGHIỆM MÔ HÌNH BẰNG ANSYS FLUENT
• 3.1. Tổng quan về CFD và phần mềm ANSYS Fluent
• 3.1.1. Tổng quan về CFD
• 3.1.2. Giới thiệu ANSYS Fluent
• 3.2. Thiết kế mô phỏng ống khí động trên ANSYS FLUENT
• 3.2.1. Vẽ mô hình
• 3.2.2. Cài đặt mô phỏng
• 3.2.3. Mô phỏng kiểm nghiệm mô hình
• 3.3. Kiểm nghiệm bộ phận
• 3.3.1. Kiểm nghiệm lá cánh phân dòng tại bộ khuếch tán
• 3.3.2. Kiểm nghiệm khả năng giảm nhiễu loạn của lá cánh hướng dòng, tại các góc phân tư
• 3.4. Kiểm nghiệm tổng thể thiết kế ống khí động
• 3.4.1. Kiểm nghiệm ống khí động đầy đủ
• 3.4.2. Kiểm nghiệm các trường hợp khác nhau của ống
• 3.5. Trường hợp ống không có lá cánh hướng dòng
• 3.6. Trường hợp có lá cánh phân dòng ở sau buồng thử
• 3.7. Trường hợp có lá cánh phân dòng ở trước buồng thử
• 3.8. So sánh đồ thị vận tốc và năng lượng rối tại đầu vào và tại buồng thử theo các trường hợp
• 4. CHƯƠNG 4: KIỂM CHỨNG ỐNG KHÍ ĐỘNG
• 4.1. Khảo sát đặc tính khí động của vật thể hình cầu trong ống khí động. Tại vận tốc đầu vào 30m/s
• 4.2. Tại vận tốc đầu vào 100m/s
• 4.3. Tại vận tốc đầu vào 200m/s
• 4.4. So sánh với tại Đại học Cornell. Khảo sát đặc tính khí động của cánh naca trong ống khí động
• 5. CHƯƠNG 5: KẾT LUẬN
• TÀI LIỆU THAM KHẢO
• PHỤ LỤC

Tóm tắt

I. Tổng Quan Luận Văn Nghiên Cứu Ống Khí Động Kín Hiện Đại

Luận văn nghiên cứu thiết kế và khảo sát đặc tính dòng trong ống khí động kín là một công trình khoa học có ý nghĩa thực tiễn cao. Ống khí động là công cụ thiết yếu trong nghiên cứu động lực học chất lỏng, đặc biệt trong ngành hàng không và ô tô. Mục tiêu của luận văn là thiết kế một ống khí động kín hiệu quả, tối ưu hóa hiệu suất dòng chảy, và giảm thiểu mất mát năng lượng. Luận văn sử dụng phương pháp CFD (Computational Fluid Dynamics) để mô phỏng dòng chảy và đánh giá đặc tính dòng. Các turbulence models như k-epsilon và k-omega được áp dụng để mô tả hiện tượng rối. Kết quả mô phỏng được validation bằng thực nghiệm, đảm bảo độ tin cậy của nghiên cứu. Theo [Tài liệu gốc], 'Mô hình nghiên cứu đã ước lượng được tổng tổn thất áp suất phụ thuộc vào điều kiện biên đầu vào'.

1.1. Ứng dụng ống khí động kín trong nghiên cứu khí động lực học

Ống khí động kín được sử dụng rộng rãi để nghiên cứu lực tác dụng lên vật thể, phân tích áp suất, vận tốc, và nhiệt độ. Các ứng dụng thực tế bao gồm thiết kế cánh máy bay, thân tàu, và các công trình xây dựng chịu tác động của gió. Ống khí động kín có ưu điểm kiểm soát tốt điều kiện môi trường và giảm thiểu ảnh hưởng của nhiễu từ bên ngoài. Việc tối ưu hóa thiết kế ống khí động đóng vai trò quan trọng trong việc nâng cao hiệu suất dòng chảy và giảm thiểu sóng xung kích. Nghiên cứu này sẽ giúp cải thiện chất lượng dòng trong ống khí động kín, hỗ trợ các nghiên cứu khí động lực học chính xác hơn.

1.2. Vai trò của CFD trong thiết kế và khảo sát ống khí động

CFD là công cụ mạnh mẽ trong việc mô phỏng và phân tích dòng chảy. Phần mềm ANSYS Fluent, OpenFOAM, và COMSOL được sử dụng để giải các phương trình động lực học chất lỏng. Phương pháp phần tử hữu hạn và phương pháp thể tích hữu hạn được áp dụng để rời rạc hóa miền tính toán. Việc lựa chọn lưới tính toán phù hợp là yếu tố quan trọng để đảm bảo độ chính xác của kết quả. Validation kết quả mô phỏng bằng thí nghiệm là bước không thể thiếu để khẳng định độ tin cậy của phân tích số.

1.3. Tổng quan các yếu tố ảnh hưởng đến đặc tính dòng chảy trong ống

Nhiều yếu tố ảnh hưởng đến đặc tính dòng chảy trong ống khí động kín. Hình dạng ống, kích thước ống, vật liệu ống, và độ nhám bề mặt đều có tác động đáng kể. Reynolds number là thông số quan trọng để xác định chế độ chảy (tầng hay rối). Việc kiểm soát độ nhớt của không khí và áp suất trong ống cũng rất quan trọng. Các biện pháp như sử dụng lá cánh hướng dòng và buồng lắng được áp dụng để cải thiện chất lượng dòng chảy. Mục tiêu là tạo ra dòng chảy đều và ổn định trong buồng thử.

II. Thách Thức Thiết Kế Ống Khí Động Kín Giảm Mất Áp Suất

Một trong những thách thức lớn nhất trong thiết kế ống khí động kín là giảm thiểu tổn thất áp suất. Mất mát áp suất làm giảm hiệu suất của ống và tăng mất mát năng lượng. Các yếu tố gây ra tổn thất áp suất bao gồm ma sát thành ống, các khúc cua, và sự thay đổi tiết diện. Việc tối ưu hóa hình dạng ống và sử dụng vật liệu có hệ số ma sát thấp là các giải pháp quan trọng. Theo [Tài liệu gốc], 'Một mô hình đầy đủ của ống khí động đã được nghiên cứu thay vì như thông thường chỉ có dòng qua buồng thử mới được kiểm tra'. Nghiên cứu này chú trọng vào phân tích chi tiết các nguồn gây mất mát áp suất và đề xuất các giải pháp cải thiện.

2.1. Phân tích các nguồn gây tổn thất áp suất trong ống khí động

Tổn thất áp suất trong ống khí động kín có thể chia thành hai loại chính: tổn thất cục bộ và tổn thất dọc đường. Tổn thất cục bộ xảy ra tại các vị trí có sự thay đổi hình dạng đột ngột, chẳng hạn như các khúc cua và van. Tổn thất dọc đường là do ma sát giữa dòng khí và thành ống. Để giảm tổn thất cục bộ, các góc cua nên được thiết kế bo tròn và các van nên có hình dạng khí động học tốt. Để giảm tổn thất dọc đường, bề mặt thành ống cần được làm nhẵn và vật liệu có hệ số ma sát thấp nên được sử dụng.

2.2. Ảnh hưởng của hình dạng và kích thước ống đến tổn thất áp suất

Hình dạng ống và kích thước ống có ảnh hưởng lớn đến tổn thất áp suất. Ống có tiết diện tròn thường có tổn thất áp suất thấp hơn so với ống có tiết diện vuông hoặc chữ nhật. Kích thước ống cũng ảnh hưởng đến Reynolds number và chế độ chảy. Ống có đường kính lớn thường có Reynolds number cao hơn và dễ bị chảy rối hơn. Việc lựa chọn hình dạng ống và kích thước ống phù hợp là yếu tố quan trọng để giảm thiểu tổn thất áp suất.

2.3. Vai trò của vật liệu ống và độ nhám bề mặt trong giảm ma sát

Vật liệu ống và độ nhám bề mặt ảnh hưởng trực tiếp đến hệ số ma sát và tổn thất áp suất. Các vật liệu như thép không gỉ và nhôm có hệ số ma sát thấp hơn so với thép cacbon. Bề mặt ống càng nhẵn thì hệ số ma sát càng thấp. Việc sử dụng vật liệu có hệ số ma sát thấp và đảm bảo bề mặt ống nhẵn là các biện pháp hiệu quả để giảm tổn thất áp suất do ma sát.

III. Phương Pháp CFD Mô Phỏng Đặc Tính Dòng Chảy Trong Ống Kín

Luận văn sử dụng CFD (Computational Fluid Dynamics) để mô phỏng và phân tích đặc tính dòng chảy trong ống khí động kín. CFD là công cụ mạnh mẽ cho phép dự đoán áp suất, vận tốc, và nhiệt độ trong dòng chảy. Phần mềm ANSYS Fluent được sử dụng để giải các phương trình động lực học chất lỏng. Các turbulence models như k-epsilon và k-omega được áp dụng để mô tả hiện tượng rối. Việc lựa chọn lưới tính toán phù hợp là yếu tố quan trọng để đảm bảo độ chính xác của kết quả.

3.1. Lựa chọn mô hình rối phù hợp cho mô phỏng dòng chảy

Việc lựa chọn turbulence models phù hợp là rất quan trọng để đảm bảo độ chính xác của mô phỏng. k-epsilon model là một lựa chọn phổ biến cho các bài toán chảy rối. k-omega model thích hợp hơn cho các bài toán có dòng chảy gần thành. Các model phức tạp hơn như LES (Large Eddy Simulation) và DNS (Direct Numerical Simulation) có thể cho kết quả chính xác hơn, nhưng đòi hỏi tài nguyên tính toán lớn hơn. [Tài liệu gốc] đã sử dụng các mô hình rối thích hợp để đạt được sự cân bằng giữa độ chính xác và chi phí tính toán.

3.2. Xây dựng lưới tính toán chất lượng cao cho phân tích số

Lưới tính toán là yếu tố quan trọng ảnh hưởng đến độ chính xác và ổn định của phân tích số. Lưới nên đủ mịn để giải quyết các gradient lớn của áp suất và vận tốc. Tuy nhiên, lưới quá mịn sẽ làm tăng thời gian tính toán. Các kỹ thuật như adaptive mesh refinement (AMR) có thể được sử dụng để tập trung lưới tại các vùng có gradient lớn. Kiểm tra tính độc lập của kết quả với lưới là cần thiết để đảm bảo kết quả không phụ thuộc vào lưới.

3.3. Thiết lập điều kiện biên và thông số vật lý chính xác

Việc thiết lập điều kiện biên và thông số vật lý chính xác là rất quan trọng để có được kết quả mô phỏng đáng tin cậy. Điều kiện biên có thể bao gồm vận tốc đầu vào, áp suất đầu ra, và nhiệt độ thành ống. Thông số vật lý bao gồm độ nhớt, khối lượng riêng, và hệ số dẫn nhiệt. Việc lựa chọn điều kiện biên và thông số vật lý phù hợp với bài toán thực tế là rất quan trọng. Kiểm tra tính nhạy cảm của kết quả với các thông số này có thể giúp xác định các thông số quan trọng nhất.

IV. Thí Nghiệm Kiểm Chứng Đo Đặc Tính Dòng Trong Ống Khí Động

Để validation kết quả mô phỏng CFD, luận văn tiến hành thí nghiệm đo đặc tính dòng trong ống khí động kín. Các thiết bị đo như anemometer và pressure transducer được sử dụng để đo vận tốc và áp suất. Kết quả thí nghiệm được so sánh với kết quả mô phỏng để đánh giá độ tin cậy của mô hình CFD. Sai số giữa kết quả thí nghiệm và mô phỏng được phân tích và đánh giá.

4.1. Lựa chọn thiết bị đo và phương pháp đo vận tốc áp suất

Việc lựa chọn thiết bị đo và phương pháp đo phù hợp là rất quan trọng để có được kết quả thí nghiệm chính xác. Anemometer (cánh quay, nhiệt, laser) được sử dụng để đo vận tốc. Pressure transducer được sử dụng để đo áp suất. Các phương pháp như pitot-static tube có thể được sử dụng để đo đồng thời vận tốc và áp suất. Việc hiệu chuẩn thiết bị đo và sử dụng phương pháp đo đúng cách là rất quan trọng để giảm thiểu sai số.

4.2. Thiết kế thí nghiệm đo phân bố vận tốc và áp suất trong ống

Việc thiết kế thí nghiệm cẩn thận là rất quan trọng để thu thập dữ liệu có giá trị. Vị trí đo vận tốc và áp suất cần được lựa chọn sao cho phản ánh đầy đủ đặc tính dòng chảy trong ống. Nên đo tại các vị trí quan trọng như đầu vào, đầu ra, và các khúc cua. Số lượng điểm đo cần đủ lớn để đảm bảo độ chính xác của kết quả. Nên thực hiện nhiều lần đo tại mỗi điểm để giảm thiểu sai số ngẫu nhiên.

4.3. So sánh và đánh giá kết quả thí nghiệm với mô phỏng CFD

Việc so sánh kết quả thí nghiệm với kết quả mô phỏng CFD là rất quan trọng để validation mô hình. Nên sử dụng các phương pháp đánh giá định lượng như tính sai số trung bình và độ lệch chuẩn. Nên phân tích các nguyên nhân gây ra sai số giữa thí nghiệm và mô phỏng. Nếu sai số quá lớn, cần xem xét lại mô hình CFD, điều kiện biên, và phương pháp đo.

V. Kết Quả Ứng Dụng Tối Ưu Thiết Kế Ống Khí Động Kín

Luận văn đạt được kết quả quan trọng trong việc tối ưu hóa thiết kế ống khí động kín. Kết quả mô phỏng và thí nghiệm cho thấy rằng việc sử dụng lá cánh hướng dòng và buồng lắng giúp cải thiện đáng kể hiệu suất dòng chảy và giảm tổn thất áp suất. Nghiên cứu này cung cấp cơ sở khoa học cho việc thiết kế ống khí động hiệu quả hơn. [Tài liệu gốc] đã thể hiện các cách tối ưu thiết kế ống khí động được kiểm chứng bằng các bài toán mô phỏng khí động.

5.1. Đánh giá hiệu quả của các giải pháp giảm tổn thất áp suất

Kết quả nghiên cứu cho thấy rằng việc sử dụng lá cánh hướng dòng tại các khúc cua giúp giảm đáng kể tổn thất áp suất cục bộ. Việc sử dụng vật liệu có hệ số ma sát thấp cũng giúp giảm tổn thất áp suất dọc đường. Việc kết hợp các giải pháp này có thể mang lại hiệu quả lớn trong việc giảm tổng tổn thất áp suất trong ống.

5.2. Tối ưu hóa hình dạng và kích thước buồng lắng để ổn định dòng

Buồng lắng đóng vai trò quan trọng trong việc ổn định dòng chảy và giảm turbulence. Kết quả nghiên cứu cho thấy rằng hình dạng và kích thước của buồng lắng có ảnh hưởng lớn đến hiệu quả của nó. Buồng lắng có kích thước lớn hơn và hình dạng phù hợp có thể giảm turbulence và cải thiện độ đồng đều của dòng chảy.

5.3. Ứng dụng kết quả nghiên cứu trong thiết kế ống khí động thực tế

Kết quả nghiên cứu này có thể được sử dụng để thiết kế ống khí động hiệu quả hơn cho các mục đích khác nhau. Các nguyên tắc tối ưu hóa về hình dạng ống, kích thước ống, vật liệu ống, và buồng lắng có thể được áp dụng để thiết kế ống khí động có hiệu suất cao và tổn thất áp suất thấp. Điều này sẽ giúp cải thiện hiệu quả của các thí nghiệm khí động lực học và giảm chi phí năng lượng.

VI. Kết Luận Luận Văn Hướng Nghiên Cứu Phát Triển Tương Lai

Luận văn đã thành công trong việc nghiên cứu thiết kế và khảo sát đặc tính dòng trong ống khí động kín. Các kết quả mô phỏng và thí nghiệm đã cung cấp cái nhìn sâu sắc về các yếu tố ảnh hưởng đến hiệu suất dòng chảy và tổn thất áp suất. Nghiên cứu này mở ra hướng đi mới cho việc tối ưu hóa thiết kế ống khí động trong tương lai.

6.1. Tóm tắt các đóng góp chính của luận văn vào lĩnh vực

Luận văn đã đóng góp vào lĩnh vực nghiên cứu ống khí động kín bằng cách cung cấp một phương pháp tiếp cận toàn diện để tối ưu hóa thiết kế. Luận văn đã xác định các yếu tố quan trọng nhất ảnh hưởng đến hiệu suất dòng chảy và tổn thất áp suất. Luận văn đã đề xuất các giải pháp thiết kế hiệu quả để cải thiện hiệu suất và giảm chi phí năng lượng. [Tài liệu gốc] đã chứng minh rằng việc mô phỏng toàn diện có thể tối ưu hóa không chỉ ở buồng thử mà còn cả toàn bộ hệ thống.

6.2. Đề xuất các hướng nghiên cứu tiếp theo để hoàn thiện thiết kế

Các hướng nghiên cứu tiếp theo có thể bao gồm việc mô phỏng và thí nghiệm với các hình dạng ống và buồng lắng phức tạp hơn. Việc sử dụng các turbulence models tiên tiến hơn như LES và DNS có thể cải thiện độ chính xác của mô phỏng. Việc nghiên cứu ảnh hưởng của độ nhám bề mặt và vật liệu ống đến hiệu suất dòng chảy cũng là một hướng đi tiềm năng.

6.3. Triển vọng ứng dụng kết quả nghiên cứu trong công nghiệp

Kết quả nghiên cứu này có thể được ứng dụng rộng rãi trong công nghiệp, đặc biệt trong các lĩnh vực hàng không, ô tô, và xây dựng. Việc thiết kế ống khí động hiệu quả hơn có thể giúp cải thiện hiệu quả của các thí nghiệm khí động lực học và giảm chi phí năng lượng. Điều này sẽ góp phần nâng cao năng lực cạnh tranh của các doanh nghiệp và thúc đẩy sự phát triển của khoa học và công nghệ.

Trích đoạn nội dung tài liệu

CHƯƠNG 1: GIỚI THIỆU VÉ ÔNG KHÍ ĐỌNG 2 1. Lịch sử phát tr „3 1. Nguyên lý hoạt động và phạm vi ting đụng 4 CHƯƠNG 2: TÍNH TOÁN THIẾT KÉ ÔNG KHÍ ĐỘNG VÒNG KÍN 6 2. Lý tmyyết thiết kế cáo thành phản chính của ông khí động 7 2.

Buéng lắng và lưới (setting chamber & screen).4, Goo phan tr (Comer). Tinh toán các thông số côn ống khí động - 15 2. Hoan thién thiét ké 20 2. Lựa chọn hệ thống, quạt.

tess 20 CHUONG 3: KTEM NGHTEM MO HiNH BANG ANSYS FLUENT 23 3. Tổng quan vẻ CED và phần mêm ANSYS Euent. Tổng quan vé CFD - 23 3. Giới thiện ANSYS Eluent.

Thiểt kế mô phông ông khi động tiên AKSYSFILUENT 26 3. Vẽ mô hình.à nnhH HH HH He ehoeoeoeooZÓI 3. Cai đặt mô phông - - 27 3. Mã phống kiểm nghiệm mô bình.

Kiểm nghiệm bộ phận 30 3. Kiểm nghiệm lá cánh phân dòng tại bộ khuếch tần. Kiểm nghiệm khả năng giảm nhiễu loạn của lá cảnh hưởng dòng, tại các géo phan ter 31 3. Kiểm nghiệm tổng thể thiết kế ống e khí động.

Kiếm nghiệm ống khi động đây đủ - 33 3. Kiếm nghiệm các trường hợp khác nhau của ông. Trường hợp ông không có lá cảnh hưởng đồng. Trường hợp có lá cánh phân đông ở sau buồng thử 37 3.

Trường hợp có lá cánh phân đông ở tước buông thứ. So sánh đồ thị vận tốc và năng, hượng tôi tố củats đông vào về to buông thử theo các trường hợp. we 39 CHƯƠNG 4: KIEM CHUNG ONG KHI BONG 43 4. Khảo sát đặc tính khí động của vật thể hình cầu trong ống khí động.

Tại vận lắc đầu vào 3Ônư/a 43 4. Tại vận tốc đầu vào 100m/s - 44 4. Tại vận lốc đầu vào 200m/s 45 4. So sánh với tại Đại hợc Cornell.

Khảo sát đặc tính khí dong của cánh naca strong ống khí cảng 46 CHUONG 5: KET LUẬN. " a seo AG DANH MUC HINH ANH Hin1: Ong khi déng trong thue 8. 5 Hình 2: Sơ đỗ ống khí động vòng kín. site ereerreeroecỔ :Hình 3: Hình dạng buồng thử.

7 Hình 4: Hình dạng óng côn -8 Hình 5: Thiết kế ông côn 9 Tình 6: 1lình dạng buồng lẳng. 10 Hình7: Phần bỏ các lớp của buôngláng. 11 Tình8: Hình dạng óc ông khí 12 Hinh 10: So dé thiế - - 16 Hinh 11: Ban vẽ thiết kế chỉ. 20 Hình 12: Động cơ đốt trong được mô hinh hỏa bằng ANSYS FLUENI,.25 Tình 13: Mô hình điết kế ông k 26 Tinh 14: Chia lưới mô hình 26 Bang 3: Thông sở chúa lưới - - ¬.- Hình 15: Cài đặt chế độ mô phỏng .„ - - 28 Hình 16: Cài đặt mô hình rối - - 29 Hình 17: Cài đặt điều kiện đầu vào 29 Hình 18: Vận tốc đóng khí sau khi di qua bộ khuếch tản không cải dặt là canh.30 Tình 19: Vận lắc đồng khú sau khi đi qua bộ khuếch tán có cải đặt lá cảnh phân dong Mặt phẳng cắt trong ma phéng géc.

31 ‘Van tốc thea mặt cắt đọc trong 2 trường hợp - - 342 Vận tốc theo mặt cắt ngang của góc không có lá hướng đồng 32 : Vận tốc theo mặt cắt ngang của góo c6 14 hudng dang. - 32 Phânbồ vận tốc tại mặt phẳng cất của ỏng. eevee een BB 38: Vị trí đường tâm xét vận tốc. - - 34 29: Vận tốc dóng khí khi đi qua trục giữa.

esses ener BA Tình 30: Vận tốc theo mặt. rất ngang tr ường hợp không có lac e nhggúc 35 Tĩinh 31: Vận tốc theo mặt cắt đọc qua buồng thử trường hợp không lá cảnh góc .35 Hình 32: Vận tốc theo mặt. cắt qua buồng thử trường bợp không lá cánh góc.36 Tlinh 33: Vận tốc tại đầu ra (outlet)ở trường hợp không có lá cánh gốc 36 Hình 34: Mặt cắt ngang và dọc của ông trong trường hợp có lả cánh phân dòng ph sau buồng thử 1Iinh 35: Một sở mặt cắt trong trường, hợp có lá cảnh ở phia sau buởng thữ. a Hình 36: MặI cất ngang và dọc của ông trơng trường hợp có lá cánh phân dòng pha trước huồng thử.

38 Hình 37: Một số mặt cal trong trưởng hợp có lá cảnh ở phía rướcte buồng thữ 38 Tinh 38: So sánh vận tốc qua các trường hợp. 39 Hình 39: So sánh động năng rối theo các trường hợp.đÔ Hình 40: Vận tốc theo trục O; tai tâm buêng thử 40 Hình 41: Động năng rồi theo trục Oy tại tâm buồng thử. cect Al Hình 43: Vận tốc theo truc O, tai Lata budrys Unit - 41 Tinh 43: Dộng năng rồi theo trục Öy tại tâm buồng thử. - 42 Tình 54: Mô hình mô phông buông thử.

7 49 Tinh 55: Mê hình ống khi dong 4By 40. cccccscssssseeeseeeeeee ˆ TAI LIEU THAM KHẢO 48 PHU LUC. Ad DANH MUC HINH ANH Hin1: Ong khi déng trong thue 8. 5 Hình 2: Sơ đỗ ống khí động vòng kín.

site ereerreeroecỔ :Hình 3: Hình dạng buồng thử. 7 Hình 4: Hình dạng óng côn -8 Hình 5: Thiết kế ông côn 9 Tình 6: 1lình dạng buồng lẳng. 10 Hình7: Phần bỏ các lớp của buôngláng. 11 Tình8: Hình dạng óc ông khí 12 Hinh 10: So dé thiế - - 16 Hinh 11: Ban vẽ thiết kế chỉ.

20 Hình 12: Động cơ đốt trong được mô hinh hỏa bằng ANSYS FLUENI,.25 Tình 13: Mô hình điết kế ông k 26 Tinh 14: Chia lưới mô hình 26 Bang 3: Thông sở chúa lưới - - ¬.- Hình 15: Cài đặt chế độ mô phỏng .„ - - 28 Hình 16: Cài đặt mô hình rối - - 29 Hình 17: Cài đặt điều kiện đầu vào 29 Hình 18: Vận tốc đóng khí sau khi di qua bộ khuếch tản không cải dặt là canh.30 Tình 19: Vận lắc đồng khú sau khi đi qua bộ khuếch tán có cải đặt lá cảnh phân dong Mặt phẳng cắt trong ma phéng géc. 31 ‘Van tốc thea mặt cắt đọc trong 2 trường hợp - - 342 Vận tốc theo mặt cắt ngang của góc không có lá hướng đồng 32 : Vận tốc theo mặt cắt ngang của góo c6 14 hudng dang. - 32 Phânbồ vận tốc tại mặt phẳng cất của ỏng. eevee een BB 38: Vị trí đường tâm xét vận tốc.

- - 34 29: Vận tốc dóng khí khi đi qua trục giữa. esses ener BA Tình 30: Vận tốc theo mặt. rất ngang tr ường hợp không có lac e nhggúc 35 Tĩinh 31: Vận tốc theo mặt cắt đọc qua buồng thử trường hợp không lá cảnh góc .35 Hình 32: Vận tốc theo mặt. cắt qua buồng thử trường bợp không lá cánh góc.36 Tlinh 33: Vận tốc tại đầu ra (outlet)ở trường hợp không có lá cánh gốc 36 Hình 34: Mặt cắt ngang và dọc của ông trong trường hợp có lả cánh phân dòng ph sau buồng thử 1Iinh 35: Một sở mặt cắt trong trường, hợp có lá cảnh ở phia sau buởng thữ.

a Hình 36: MặI cất ngang và dọc của ông trơng trường hợp có lá cánh phân dòng pha trước huồng thử. 38 Hình 37: Một số mặt cal trong trưởng hợp có lá cảnh ở phía rướcte buồng thữ 38 Tinh 38: So sánh vận tốc qua các trường hợp. 39 Hình 39: So sánh động năng rối theo các trường hợp.đÔ Hình 40: Vận tốc theo trục O; tai tâm buêng thử 40 Hình 41: Động năng rồi theo trục Oy tại tâm buồng thử. cect Al Hình 43: Vận tốc theo truc O, tai Lata budrys Unit - 41 Tinh 43: Dộng năng rồi theo trục Öy tại tâm buồng thử.

- 42 Tình 54: Mô hình mô phông buông thử. 7 49 Tinh 55: Mê hình ống khi dong 4By 40. cccccscssssseeeseeeeeee ˆ CHUONG 1: GIOI THIEU VE ONG KHi DONG 11. ¡ thiệu Cơ câu của ông khí động rất đơn giản, bao gồm một ống tạo luông, bên trong lắp đặt hệ thông cánh quạt giỏ, vả bên ngoài thì đặt các thiết bị đo đạc.

Hiện đại hơn nữa thì có thêm các hệ thông cân điện tử sử dụng các cảm biến điện trở, các tín hiệu từ cảm. biến được chuyên tới các máy vị tính đề vẽ thành các đỏ thị phụ thuộc lực khí động, moment,. vao các trạng thai đặt vật thí nghiệm. Phụ thuộc vảo chức năng, kiêu đáng của mình mả ông khí động được chia thành các loại: ông đưới âm, cân âm, siêu thanh, ông khép kín, ỏng hở, ông tạo luỏng ôn đỉnh, không ồn định, Không chỉ có mục đích lả nghiên cứu các vật thé bay ma ỏng khi đồng cỏn giúp con người nghiên cửu bắt kỷ vật gi chịu tác động các lực đáng kể sinh ra bởi không khi Hình 1: Ông khí động trong thực tế 1.

Định nghĩa Ông khi động (wind tunnel) là 1 công cụ để nghiên cứu khí động, xem xét tác động của dòng khí lên 1 vat thể rắn được đặt trong ông. Dỏng khí trong ông khí động thông. [2] CAC CUM TU VLET TA’ cFD. Computational Fluid Dynamics (Tinh toán động lực học dòng cháy) STMPLEC ScmicTnpheit Method for Pressure-T.inked Equations (Phương pháp thường dùng cho các phương trình liên kết áp suất) CLSWT.

Close loop Subsonic Wind Tunnel (Ong khí động vòng kin đưới âm) BẰNG KÍ HIỆU SỬ DỤNG TRONG LUẬN VĂN Dae Khoảng cách giữa dầu ra của góc 1 tới giữa góc 2 m Dr Đường kinh quạt m Ds Đường kinh thủy le m s Tỹ lệ mỡ oủa góc *T” Hew, Wan — | Chiều cao, chiêu rộng lỗi vào góc m 1ướy Weä — | Chiêu cao, chiêu rộng lỗi ra góc. m Le, Wi, | Chiếu đải chiếu rộng, chiều cao buồng thử m Hrc Isc, - Wạc, | Chiếu đải chiều rộng, chiều oao buồng lắng m Hsc Le, We, He | Chiếu dài, chiếu rộng, chiếu cao ông côn m 1p, Wp,Hp | Chiếu đải, chiều rộng, chiều ao bộ khuếch tán m 1 Chiếu dãi của góc thứ *T” m Ste Diện tích lối vào buồng thử mẺ Dre Đường kinh thủy lực của buông thử m Lwr Chiếu dài tổng cộng của ông khí động m N Tỉ lệ co của Ống côn n Số lá cảnh trong 1 góc T Công suất quạt WwW Q Lưu lượng thê tích m/s Re 1Iệ số Renold 5 Ban kinh géc thir “i” m Vv Vân tốc đòng khí mis Vie Vận tốc đồng khi tối da tại buông thử nu Wer, Len. — | Chiều dải rộng theo đường trung tâm của ông khí động, m Ap Độ tăng áp suất I Hệ số tốn thất áp suất œ3 Góc bán mở đọc cúa ông còn dep B2 Góc bán mỏ ngang của ông côn dep p Khối lượng riêng của không khi Kgán? T THiệu suất quại Hình 56: Mô phỏng vận tốc đèng khi qua ống khí động Sat katy a Hình $7: Phân bổ áp suất trên ống khi động,. Hình 58: Dòng khí qua profil eémh đặt trong buồng thử Hình 56: Mô phỏng vận tốc đèng khi qua ống khí động Sat katy a Hình $7: Phân bổ áp suất trên ống khi động,.