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.
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
Bài giảng Khí động lực học: Bài 2 - Nguyễn Mạnh HưngKhí động lực học(bài 2) 1Hiệu 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 2Xoáy quanh profile –circulation  Đặtcánh thay bằng hình trụ sẽ có hiệu ứng xoáy giống trụ. Không có xoáy sẽ không có lực nâng 3Định 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 4Ảnh hưởng của bề dày  VD: NACA4421 và 4409  Profile dày hơn alpha max lớn hơn 5Ảnh hưởng của độ vồng  Vồng hơn sẽ có hệ số lực nâng lớn hơn ở 0°  Tuy nhiên góc thất tốc sẽ nhỏ hơn 6Các loại lực cản -Cản cảm ứng -Cản ký sinh -Cản nén 7Cản cảm ứng-induced drag  Làlực cản trên cánh mà nguyên nhân sinh ra bởi lực nâng. Đường dòng phía trên Đường dòng phía dưới 8Cách 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 9Cản ký sinh/Cản hình dạng  Làlực cản trên cánh mà nguyên nhân không bởi lực nâng. Dòng qua trụ không nhám Dòng qua trụ thực 10Làm giảm lực cản hình dạng  Xét ba trường hợp sau: Lực cản giảm dần 11Cản 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 12Cản ma sát/Lớp biên (boundarylayer) Bề mặt máy bay Bề mặt máy bay nhám lý tưởng không nhám Liên quan đến khái niệm lớp biên 13Cản ma sát/Lớp biên  Hai loại lớp biên Lớp biên tầng Lớp biên rối 14Cánh 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 15Cản 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 16Cản 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 17Cản sóng 18Tổng 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 19Khí 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