bài giảng điện tử Khí động lực học 2

Khí động lực học
(bài 2)

1


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

2


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
3


Định lý Joukowski
 Nếu

định nghĩa circulation-luu so tính bởi tích
phân vận tốc theo chu tuyến kín:

Γ = ∫ Vdx
C

 Định

lý Joukowski cho ta tính đươc lực nâng
trên một đơn vị sải cánh:

L = ρU ∞ Γ
4


Ảnh hưởng của bề dày
 VD:

NACA4421 và 4409
 Profile dày hơn alpha max lớn hơn

5


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

6


Các loại lực cản

-Cản

cảm ứng
-Cản ký sinh
-Cản nén

7


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
8


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

9


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
10


Làm giảm lực cản hình dạng
 Xét

ba trường hợp sau:

Lực cản giảm dần

11


Cản 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
12


Cản ma sát/Lớp biên (boundary
layer)

Bề mặt máy bay
lý tưởng không nhám

Bề mặt máy bay nhám

Liên quan đến khái niệm lớp biên
13


Cản ma sát/Lớp biên
 Hai

loại lớp biên

Lớp biên tầng

Lớp biên rối

14


Cánh làm giảm cản ma sát
Tạo dòng chảy để giảm
tách thành của lớp biên

Tạo profile có lớp biên tầng
Gọi là profile chảy tầng

15


Cản 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
16


Cản 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

17


Cản sóng

18


Tổng 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

19


Khí 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


Khí quyển
 Cấu

tạo gồm các lớp sau:
 Tầng đối lưu- troposphere
 Tầng bình lưu-stratosphere
 Tầng giữa khí quyển-mesosphere
 Tầng thượng lưu-Thermosphere
 Phần ngoài khí quyển-Exosphere

21


Các bánh lái

Rudder

Elevators or flying
stabiliser

22


Các bánh lái

23


Các bề mặt điều khiển

24


Các bề mặt điều khiển

25