I. Tổng quan về vấn đề nghiên cứu
Luận án tập trung vào nghiên cứu tối ưu thông số của máy chữa cháy rừng sử dụng đất cát như một phương pháp hiệu quả để dập tắt đám cháy. Tình hình cháy rừng ở Việt Nam và thế giới được phân tích, cho thấy sự cần thiết của các công nghệ chữa cháy tiên tiến. Các phương pháp chữa cháy truyền thống như dùng nước hoặc thủ công không đáp ứng được yêu cầu trong điều kiện địa hình phức tạp. Luận án đề xuất sử dụng đất cát như một tác nhân chữa cháy tại chỗ, phù hợp với điều kiện địa hình và kinh tế của Việt Nam.
1.1. Tình hình cháy rừng
Cháy rừng là vấn đề nghiêm trọng, gây thiệt hại lớn về tài nguyên và môi trường. Từ năm 2010 đến 2020, Việt Nam đã ghi nhận hàng nghìn vụ cháy rừng, làm mất hàng trăm nghìn ha rừng. Các phương pháp chữa cháy hiện tại chưa đáp ứng được yêu cầu, đặc biệt ở các khu vực địa hình phức tạp, xa nguồn nước.
1.2. Công nghệ chữa cháy rừng
Các công nghệ chữa cháy hiện đại trên thế giới đã được nghiên cứu và áp dụng, nhưng chưa phù hợp với điều kiện của Việt Nam. Luận án đề xuất sử dụng máy chữa cháy rừng bằng đất cát, một giải pháp tiên tiến, gọn nhẹ và hiệu quả cao.
II. Cơ sở lý thuyết và phương pháp nghiên cứu
Luận án xây dựng mô hình động lực học để tính toán các thông số kỹ thuật của máy chữa cháy rừng. Các phương trình toán học được thiết lập để mô phỏng quá trình cắt, hút và phun đất cát. Phương pháp nghiên cứu bao gồm cả lý thuyết và thực nghiệm, nhằm đảm bảo tính chính xác và khả thi của các kết quả.
2.1. Mô hình động lực học
Luận án thiết lập các phương trình tính toán lực cắt đất, công suất cắt - kéo văng đất, và phương trình vi phân rung động của máy. Các thông số kỹ thuật như bán kính đĩa thép, chiều dài dao cắt, và vận tốc góc được khảo sát để tối ưu hóa hiệu suất của máy.
2.2. Phương pháp thực nghiệm
Các thí nghiệm được tiến hành để kiểm chứng mô hình lý thuyết. Kết quả thực nghiệm cho thấy sự phù hợp giữa lý thuyết và thực tế, đồng thời xác định các thông số tối ưu như đường kính đĩa thép, chiều dài dao cắt, và góc lắp ráp của quạt hút.
III. Kết quả nghiên cứu và ứng dụng
Luận án đã xác định được các thông số tối ưu của máy chữa cháy rừng bằng đất cát, bao gồm đường kính đĩa thép, chiều dài dao cắt, và góc lắp ráp của quạt hút. Các kết quả này được áp dụng để hoàn thiện thiết kế máy, giảm rung động và tăng hiệu quả dập lửa. Luận án cũng đề xuất các ứng dụng thực tiễn trong việc chế tạo các thiết bị chữa cháy rừng khác.
3.1. Thông số tối ưu
Các thông số tối ưu được xác định bao gồm đường kính đĩa thép D=15 cm, chiều dài dao cắt L=6 cm, và góc lắp ráp đầu ra của quạt hút β2=100 độ. Các thông số này giúp tăng khối lượng và áp lực đất phun vào đám cháy, đồng thời giảm rung động của máy.
3.2. Ứng dụng thực tiễn
Kết quả nghiên cứu được áp dụng để hoàn thiện máy chữa cháy rừng bằng đất cát, đồng thời làm tài liệu tham khảo cho việc thiết kế các thiết bị chữa cháy khác. Luận án góp phần nâng cao hiệu quả công tác phòng cháy chữa cháy rừng tại Việt Nam.
