intTypePromotion=1
zunia.vn Tuyển sinh 2024 dành cho Gen-Z zunia.vn zunia.vn
ADSENSE

Bài giảng Khí động lực học: Bài 5- Nguyễn Mạnh Hưng

Chia sẻ: Năm Tháng Tĩnh Lặng | Ngày: | Loại File: PPT | Số trang:38

113
lượt xem
24
download
 
  Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

Bài giảng này giúp các bạn nắm được những kiến thức chung về dòng chảy không nén được bao quanh cánh hữu hạn, định luật Biot-savart, lý thuyết đường nâng Prandlt. Bên cạnh đó, những bài tập ứng dụng sẽ giúp các bạn nắm vững hơn kiến thức trong bài học này.

Chủ đề:
Lưu

Nội dung Text: Bài giảng Khí động lực học: Bài 5- Nguyễn Mạnh Hưng

  1. Bài 5: khí động lực học Dòng chảy không nén được bao quanh cánh hữu hạn 1
  2. 1. Giới thiệu  Dòng chảy bao cánh 3D Dòng chảy trên cánh Dòng chảy dưới cánh Chiếu Diện tích bằng cánh Sải cánh b 2
  3. 1. Giới thiệu  αi: góc vận tốc vô cùng và vận tốc gió tương đối  Góc αeff là góc tạo bởi dây cung và vận tốc gió tương đối: αeff= α- αi L αi U∞ αeff α Có thế sử dụng lý thuyết αi Profile cánh mỏng 3
  4. 2. Định luật Biot-savart  Vớidải xoáy cường độ Γ, định luật Biot-savart cho ta vận tốc sinh ra tại điểm P Dải xoáy cường độ Γ có bán kính r bởi dải dl dV   r  dl r dV  3 dl 4 r 4
  5. 2. Định luật Biot-savart  Với dải xoáy thẳng dài vô cùng    dl r V 3 4 r l h h h r ;l ; dl d sin tg sin 2 0 Thay vào ta được V sin d 4 h 2 h 5
  6. 2. Định luật Biot-savart  Vớidải xoáy ½ vô cùng, tương tự ta có V 4 h 6
  7. 3. Lý thuyết đường nâng Prandlt  Mô hình bài toán y Xoáy đặt giới hạn L Bound votex Y=b/2 Y=b/2 U∞ U∞ x Xoáy ½ vô cùng Y=-b/2 Y=-b/2 Mô hình này gọi là mô hình xoáy móng ngựa 7
  8. 3. Lý thuyết đường nâng Prandlt  Một xoáy móng ngựa w( y ) sinh ra một dòng 4 b/2 y 4 b/2 y cảm ứng tại xoáy b 2 thay thế w 4 b/2 y2 z b/2 y x -b/2 w=w(y) 8
  9. 3. Lý thuyết đường nâng Prandlt  Để mô tả một cánh thực ta phải đặt nhiều xoáy móng ngựa cường độ khác nhau d / dy dy Vận tốc sinh ra tại y0 do xoáy tại y w( y ) 4 y0 y dΓ1+dΓ2+dΓ3 dΓ1 dΓ1 dΓ2 dΓ1+dΓ2 dΓ3 dΓ3 dΓ2 dΓ1 9
  10. 3. Lý thuyết đường nâng Prandlt b/2  Tính cho cả đoạn cánh: d / dy dy w( y ) b/2 4 y0 y  Đồng thời ta có  Vận tốc cảm ứng rất nhỏ hơn U∞  Lực nâng, lực cản sinh ra tính bởi: 10
  11. 3. Lý thuyết đường nâng Prandlt  Khi đó góc tấn cảm ứng tại vị trí y0: 11
  12. 3. Lý thuyết đường nâng Prandlt  Với góc tấn αeff, tại mỗi tiết diện, lý thuyết cánh mỏng tại y0 có thể tính: Cl a0 eff ( y0 ) L 0 2 eff ( y0 ) L 0  Lực nâng tính bởi lý thuyết K-J 1 L U 2 c( y0 )Cl U ( y0 ) 2  Ta nhận được 2 ( y0 ) CL Uc( y0 )  Giải ra góc tấn cảm ứng ( y0 ) eff L 0 U c ( y0 ) 12
  13. 3. Lý thuyết đường nâng Prandlt  Thay vào phương trình ta được b/2 ( y0) 1 d / dy dy y0 L 0 U c( y 0 ) 4 U b/2 y0 y Đây là phường trình cơ bản của lý thuyết đường nâng Prandtl. Nó thể hiện góc tấn hình học bằng tổng của góc tấn cảm ứng và góc tấn eff 13
  14. 3. Lý thuyết đường nâng Prandlt  Lực nâng: b/2 b/2 b/2 L L( y0 )dy0 U ( y0 )dy0 U ( y0 )dy0 b/2 b/2 b/2  Lực cản cảm ứng b/2 b/2 b/2 D D' ( y0 )dy0 L'i ( y0 ) sin i dy0 L'i ( y0 ) i dy0 b/2 b/2 b/2 b/2 D U ( y0 ) i ( y0 )dy0 b/2 14
  15. 3.1. Phân bố lực dang elips  Coi lưu số phân bố bởi phương trình 2 2y ( y) 0 1 b Ở đây:Γ0 lưu số tại gốc tạo độ 15
  16. 3.1. Phân bố lực dang elips  Vận tốc cảm ứng b/2 b/2 d / dy dy 0 y w( y0 ) 2 dy b/2 4 y0 y b b/2 2y 2 1 y0 y b  Đổi biến b b y cos ; dy sin d 2 2 cos w( y0 ) 0 dy 0 2 b 0 cos cos 0 2b 16
  17. 3.1. Phân bố lực dang elips  Góc tấn cảm ứng w( y ) 0 i U 2bU  Lực nâng: b/2 2 2y b 2 b L U 0 1 dy0 U 0 sin d U 0 b/2 b 20 2  Lực cản 0b C 2L CD i 2U S AR 17
  18. 3.2. Phân bố lực dạng tổng quát  Trường hơp tổng quát, lưu số phân bố dạng chuỗi Fourier N N d ( y) d 2bU nAn cos n ( y) 2bU An sin n dy 1 dy 1  Phương trình góc tấn: 2b N N sin n 0 ( y) An sin n 0 L 0( 0) nAn c( 0 ) 1 1 sin 0 18
  19. 3.2. Phân bố lực dạng tổng quát  Lực nâng b/2 2 2b 2 N CL ( y0 )dy0 An sin n sin d SU b/2 S 1 0 b2 A1 A1 AR S /2 n 1 sin n sin d 0 0 n 1 19
  20. 3.2. Phân bố lực dạng tổng quát  Lực cản: 2 2 N An C 2L CD A AR 1 1 n (1 ) 2 A1 AR 2 N An n 2 A1 Đây gọi là hệ số lực cản cảm ứng e 1 1 C 2L CD e AR e=1: phân bố dạng elips e
ADSENSE

CÓ THỂ BẠN MUỐN DOWNLOAD

 

Đồng bộ tài khoản
3=>0