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

Bài 2 của bài giảng Khí động lực học được biên soạn nhằm giúp các bạn biết được lực nâng, lực cản đóng vai trò rất quan trọng trong thiết kế ban đầu trong tính toán, thiết kế máy bay. Với những hình ảnh minh họa và những công thức tính cụ thể sẽ giúp các bạn nắm vững hơn kiến thức về vấn đề này. Mời tham khảo. | Khí động lực học (bài 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 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 Định lý Joukowski Nếu định nghĩa circulation-luu so tính bởi tích phân vận tốc theo chu tuyến kín: Định lý Joukowski cho ta tính đươc lực nâng trên một đơn vị sải cánh: Ảnh hưởng của bề dày VD: NACA4421 và 4409 Profile dày hơn alpha max lớn hơn 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 Các loại lực cản -Cản cảm ứng Cản ký sinh Cản nén 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 Với cánh sải vô cùng, dòng khí đi thẳng từ mép vào đến mép ra. Tuy nhiên, thực tế cánh máy bay luôn hữu hạn do đó xẩy ra một số hiện tượng sau: Sự chênh lêch áp suất cao của dòng khí ở dưới và áp suất thấp của dòng khí ở trên tạo ra một dòng xoáy ở đầu cánh. Đường dòng phía dưới có xu hướng lệch về phía mũi cánh. Đường dòng bên trên cánh có xu hướng lệch về tâm của cánh. Xoáy hấp thụ năng lượng và làm tăng lực cản. Lực cản đó gọi la lực cản cảm ứng. Cách làm giảm lực cản cảm ứng Tăng tỉ số dạng của cánh (aspect ratio) Thiết kế cánh có độ thon và có tấm chắn ởn đầu cánh 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 Hình bên trái; Dòng qua trụ khong nhám thì dòng là đối sứng không có lưc cản sinh ra HÌnh bên phải; do tính nhám của trụ. Mất tinh đối sứng. Do đó sinh ra cản. Cản nay gọi là cản hình dạng. Form drag Làm giảm lực cản hình dạng Xét ba trường hợp sau: Lực cản giảm dần Chú ý: Trong máy bay cản hình dạng do nhiều bộ phận tạo nên. Cản hình dạng do canh máy bay gọi là cản cánh (wing drag) hay cản profil (profil drag) Cản ký . | Khí động lực học (bài 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 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 Định lý Joukowski Nếu định nghĩa circulation-luu so tính bởi tích phân vận tốc theo chu tuyến kín: Định lý Joukowski cho ta tính đươc lực nâng trên một đơn vị sải cánh: Ảnh hưởng của bề dày VD: NACA4421 và 4409 Profile dày hơn alpha max lớn hơn 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 Các loại lực cản -Cản cảm ứng Cản ký sinh Cản nén 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 Với cánh sải vô cùng, dòng khí đi thẳng từ mép vào đến mép ra. Tuy nhiên, thực tế cánh máy bay luôn hữu hạn do đó xẩy ra một số hiện tượng sau: