TAILIEUCHUNG - Xây dựng mô hình nghiên cứu ảnh hưởng của đuôi hình côn lên dòng chảy và lực cản của vật đối xứng

Nghiên cứu trình bày ảnh hưởng của hình dạng đuôi lên dòng chảy và lực cản của vật đối xứng tại vận tốc nhỏ. Các mô hình đuôi với chiều dài và góc vát khác nhau được khảo sát bằng phương pháp mô phỏng số. Nghiên cứu này sử dụng phương pháp trung bình theo Reynolds với mô hình chảy rối k - ω . | Cơ kỹ thuật amp Cơ khí động lực XÂY DỰNG MÔ HÌNH NGHIÊN CỨU ẢNH HƯỞNG CỦA ĐUÔI HÌNH CÔN LÊN DÒNG CHẢY VÀ LỰC CẢN CỦA VẬT ĐỐI XỨNG Trần Thế Hùng1 Nguyễn Trang Minh2 Đào Công Trường3 Tóm tắt Nghiên cứu trình bày ảnh hưởng của hình dạng đuôi lên dòng chảy và lực cản của vật đối xứng tại vận tốc nhỏ. Các mô hình đuôi với chiều dài và góc vát khác nhau được khảo sát bằng phương pháp mô phỏng số. Nghiên cứu này sử dụng phương pháp trung bình theo Reynolds với mô hình chảy rối k - ω . Các tính toán số được thực hiện trên phần mềm bản quyền Ansys Fluent tại Đại học Kỹ thuật Lê Quý Đôn. Kết quả nghiên cứu chỉ ra rằng mô hình đuôi ảnh hưởng rất lớn tới lực cản của vật. Tại các góc đuôi lớn hiện tượng tách dòng xuất hiện trên bề mặt đuôi dẫn tới tăng lực cản của vật. Phân bố vận tốc của dòng chảy trường áp suất trường ma sát trên bề mặt đuôi được khảo sát và trình bày cụ thể trong nghiên cứu này. Từ khóa Lực cản Tách dòng Đuôi hình côn. 1. ĐẶT VẤN ĐỀ Các vật thể chuyển động với dạng đáy tù được sử dụng rộng rãi trong ngành hàng không cũng như trong cuộc sống. Ví dụ như một số thiết bị bay được thiết kế với thân đuôi dạng đáy tù để lắp đặt động cơ xe tải được thiết với đáy tù để tăng thể tích tải trọng. Tuy nhiên sự thay đổi đột ngột hình học sinh ra hiện tượng tách dòng cùng nhiễu loạn lớn tại đuôi. Vùng tách dòng này được gọi là dòng sau vật near-wake flow và là một trong những vùng phức tạp nhất của dòng chảy 1 . Dòng sau đuôi là nguyên nhân chính sinh lực cản lớn đồng thời gây ra các vấn đề về tiếng ồn phá hủy cấu trúc và giảm độ ổn định của vật 2 . Giảm lực cản đáy nhằm tăng chất lượng khí động có vai trò quan trọng trong thiết kế thiết bị bay. Các phương pháp giảm lực cản đáy có thể chia thành phương pháp chủ và bị động. Phương pháp chủ động điều khiển dòng chảy bằng cách tạo dòng bổ sung sau đuôi. Thông thường cấu trúc hệ thống rất phức tạp và yêu cầu thêm nguồn năng lượng cấp. Ngược lại phương pháp bị động điều khiển dòng sau đuôi bằng cách thay đổi cấu trúc hình học

• Tự động hoá
• Đuôi hình côn
• Phương pháp mô phỏng số
• Mô hình chảy rối k ω
• Phương pháp mô phỏng số trực tiếp
• Phân bố ma sát quanh đuôi
• Âm xung quanh đuôi vát
• Vật thể bay dạng tròn xoay
• Cấu hình dạng hình côn
• Chia lưới vùng thể tích tính toán
• Thuật toán Couple