Nghiên cứu khí động học ảnh hưởng lên tương tác thân – cánh của máy bay chở khách tốc độ thấp

Nghiên cứu khí động học ảnh hưởng lên tương
tác thân – cánh của
máy bay chở khách tốc độ thấp
Sinh viên thực hiện : Lê Văn Long
Giáo viên hướng dẫn: TS Nguyễn Mạnh Hưng
Giáo viên phản biện : PGS- TS Hoàng Thị Bích Ngọc

1
TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HÀ NỘI
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP
Nội dung báo cáo
•
Phần I : Tìm hiểu về cánh và thân máy bay
•
Phần II : Tìm hiểu tương tác thân-cánh,
áp dụng cho máy bay N104XP
•
Phần III: Mô phỏng tính toán với Fluent
•
Phần IV: Kết luận và hướng phát triển
2
I. Tìm hiểu về thân và cánh máy bay
1. Đặc tính của profil

Phương trình xác định profil Naca:
3
I. Tìm hiểu về thân và cánh máy bay
4
Tốc độ thấp
Qúa độ âm
Trên âm

2. Các loại cánh
I. Tìm hiểu về thân và cánh máy bay
Lực nâng với các loại cánh
5
Cánh hình chữ nhật
3. Đặc trưng của các loại cánh :
I. Tìm hiểu về thân và cánh máy bay
6
4. Thân máy bay
Măt cắt dọc và ngang thân MB
II. Tương tác thân–cánh
7
1. Bố trí cánh:
II. Tương tác thân–cánh
2. Ảnh hưởng đến góc tấn:
•
Phân tích dòng không đối xứng tới hệ theo ba trục máy bay,
xét sự ảnh hưởng lên từng phương:
•
Phương x:
8
II. Tương tác thân–cánh
•
Phương y:
•
Phương z:
9
II. Tương tác thân–cánh
3. Cánh thay đổi dọc theo thân và theo phương đứng:

10
eo là khoảng cánh từ đầu
máy bay đến mép vào cánh
zo là khoảng cánh từ đường
trục của thân đến cánh
II. Tương tác thân–cánh
4. Ảnh hưởng của cao độ cánh (thay đổi z) đến moment
xoắn cạnh (rolling):

11
II. Tương tác thân–cánh
12
5. Ứng dụng tính toán với máy bay N104XP
II. Tương tác thân–cánh
Phân bố áp suất, lực nâng trên cánh cho góc tới 4 độ
13
0
0.5
1
0
0.5
1
1.5
2
2.5
3
-1.5
-1
-0.5
0

0.5
1
Cp 3D NACA0012 b/c=3.5/1.2 A=4do
SAI CANH
HE SO ÁP SUAT Cp
0.04 0.24 0.44 0.64 0.84 0.96
0.18
0.22
0.26
0.3
0.34
0.36
Sai canh
He so luc nang CL
HE SO LUC NANG CL - NACA0012 A=4do
Cl
tong
= 0.31205
TÍNH LỰC KHÍ ĐỘNG CÁNH
II. Tương tác thân–cánh
Hệ số lực nâng trên cánh với góc tới khác nhau

14
0.04 0.24 0.44 0.64 0.84 0.96
0.09
0.11
0.13
0.15
0.17
0.18

Sai canh
He so luc nang CL
HE SO LUC NANG CL - NACA0012 A=2do
Cl
tong
= 0.15981
0.04 0.24 0.44 0.64 0.84 0.96
0.14
0.18
0.22
0.26
0.27
Sai canh
He so luc nang CL
HE SO LUC NANG CL - NACA0012 A=3do
Cl
tong
= 0.23702
0.04 0.24 0.44 0.64 0.84 0.96
0.18
0.22
0.26
0.3
0.34
0.36
Sai canh
He so luc nang CL
HE SO LUC NANG CL - NACA0012 A=4do
Cl
tong

= 0.31205
0.04 0.24 0.44 0.64 0.84 0.96
0.2
0.25
0.3
0.35
0.4
0.45
Sai canh
He so luc nang CL
HE SO LUC NANG CL - NACA0012 A=5do
Cl
tong
= 0.3869
TÍNH LỰC KHÍ ĐỘNG CÁNH
II. Tương tác thân–cánh
hệ số ảnh hưởng là 0.765
hệ số ảnh hưởng là 0.95
hệ số ảnh hưởng chung là 0.765*0.95=0.73
15
1 2 3 4 5 6 7
0.05
0.15
0.25
0.35
0.45
0.54
Goc toi (do)
He so luc nang CL
HE SO LUC NANG CANH-THAN (Naca 0012 b/c=3.5/1.2 )

CL Canh
CL canh-than (anh huong cua z
0
va e
0
)
III. Mô phỏng tính toán với Fluent
16
Mô hình
thân - cánh
Chia lưới
không gian
tính toán
III. Mô phỏng tính toán với Fluent
17
Trường hợp e0 = 1,08 m ; z0 = 0
III. Mô phỏng tính toán với Fluent
18
Ảnh hưởng của e0
Ảnh hưởng của z0
Thực hiện tính toán theo Fluent cho 15 trường hợp (hình học và lưới)
III. Mô phỏng tính toán với Fluent
•
So sánh định tính giữa lý thuyết và kết quả mô phỏng
19
IV. Kết luận và hướng nghiên cứu
•
Kết luận:

Ảnh hưởng của vị trí đặt cánh theo phương dọc và

phương đứng

Ứng dụng cho máy bay trở khách tốc độ thấp loại nhỏ
•
Hướng nghiên cứu:
Xét thêm ảnh hưởng của các cánh đuôi, kết hợp khí
động và ổn định
20
EM XIN CHÂN THÀNH CẢM ƠN
21