Đối tượng nghiên cứu của đề tài là tập trung vào mô hình ống gió và các mô hình vật thể được đặt trong mô hình ống gió, ngoài ra còn nghiên cứu về hệ thống và phần mềm TARAD đo áp suất trên các đầu đo của hãng EDIBON sản xuất.
Trang 1Đ I H C QU C GIA HÀ N I Ạ Ọ Ố Ộ
TR ƯỜ NG Đ I H C CÔNG NGH Ạ Ọ Ệ
Cao Bá Chí
NGHIÊN C U KH O SÁT Đ NG L C H C CÁCỨ Ả Ộ Ự Ọ
V T TH KHÁCẬ Ể
NHAU TRÊN MÔ HÌNH NG GIÓ D A TRÊN CÁCỐ Ự
C M BI N L CẢ Ế Ự
Ngành: Công ngh k thu t c đi n t ệ ỹ ậ ơ ệ ử TOM TĂT KHOA LUÂN TÔT NGHIÊP ́ ́ ́ ̣ ́ ̣
Ha Nôi 2017 ̀ ̣
Trang 2M Đ UỞ Ầ
Tính c p thi t c a đ tàiấ ế ủ ề
Hi n nay, th gi i đang ch u nhi u nh hệ ế ớ ị ề ả ưởng c a cácủ thiên tai t nhiên đ c bi t là Vi t Nam chúng ta, hàng nămự ặ ệ ở ệ
ph i ch u nh hả ị ả ưởng không nh t các c n b o, l c trungỏ ừ ơ ả ố bình m i năm có kho ng 6 c n bão t p trung các vùng mi nỗ ả ơ ậ ở ề Trung. Vì th các nhà ế nghiên c u ứ c n có m t mô hình đ thíầ ộ ể nghi m, đo đ c nghiên c u v m c t c đ , áp su t c a gióệ ạ ứ ề ứ ố ộ ấ ủ bão lên nhà c a và các mô hình khác. Vi c đo đ c tr c ti p sử ệ ạ ự ế ẽ
vô cùng khó kh n vì th c t các c n bão vô cùng l n và cácắ ự ế ơ ớ
v t th cũng r t to. Vì v y các nhà nghiên c u đã t o ra m tậ ể ấ ậ ứ ạ ộ
mô hình ng gió trong phòng thí nghi m có th thay đ i t cố ệ ể ổ ố
đ gió, t c đ cánh qu t, và đ a độ ố ộ ạ ư ược các mô hình c n nghiênầ
c u, kh o sát vào th nghi m đ bi t m c đ nh hứ ả ử ệ ể ế ứ ộ ả ưởng lên các mô hình thông qua k t qu nh áp su t và v n t c. Tế ả ư ấ ậ ố ừ
đ y đ a ra đấ ư ược nh ng phữ ương pháp t i u, thi t k đố ư ế ế ượ c các v t th h p lý đ i v i t ng lo i v t th khác nhau.ậ ể ợ ố ớ ừ ạ ậ ể Hi nệ
t i nay h m gió cũng đạ ầ ược thường xuyên c i ti n, giám đ nhả ế ị tính khí đ ng l c đ tính toán đo đ c đ a ra nh ng thi t kộ ự ể ạ ư ữ ế ế
t t h n đ xây d ng. Vi c nghiên c u, tìm hi u v h m gióố ơ ể ự ệ ứ ể ề ầ
s giúp chúng ta ti p c n đẽ ế ậ ược v i lý thuy t c b n c a khíớ ế ơ ả ủ
đ ng h c tác đ ng lên nhi u mô hình nh th nào và cóộ ọ ộ ề ư ế
nh ng ý tữ ưởng giúp c i thi n các v t th ả ệ ậ ể
Ý nghĩa khoa h c và th c ti nọ ự ễ
Trang 3Gi i quy t đả ế ược v n đ mô ph ng áp su t, lu ng khíấ ề ỏ ấ ố tác đ ng xung quanh các mô hình các v t th giúp chúng taộ ậ ể
hi u rõ h n v tác đ ng c a khí đ ng h c lên các v t th ể ơ ề ộ ủ ộ ọ ậ ể ở ngoài th c ti n.ự ễ
Đ i tố ượng và phương pháp nghiên c uứ
Đ i tố ượng nghiên c u t p trung vàoứ ậ mô hình ng gió vàố các mô hình v t th đậ ể ược đ t trong mô hình ng gióặ ố , ngoài ra còn nghiên c u vứ ề h th ng ệ ố và ph n m m TARAD đo áp su tầ ề ấ trên các đ u đo c a hãng EDIBON s n xu t. ầ ủ ả ấ
Có nhi u cách th c đ mô ph ng s thay đ i áp su t xungề ứ ể ỏ ự ổ ấ quanh các v t th Bài nghiên c u này đ nh hậ ể ứ ị ướng mô ph ngỏ theo áp su t và kho ng cách gi a các c m bi n bi u di n trênấ ả ữ ả ế ể ễ cùng 1 tr c t a đ đ nhìn t ng quan đụ ọ ộ ể ổ ược s thay đ i ápự ổ
su t xung quanh các mô hình v t th ấ ậ ể
N i dung nghiên c uộ ứ
Các n i dung nghiên c u độ ứ ược th c hi n trong khóa lu n nàyự ệ ậ bao g m c th nh sau:ồ ụ ể ư
1 Đ a ra m t b n hư ộ ả ướng d n s d ng mô hình ng gióẫ ử ụ ố trong nghiên c u và h c t p.ứ ọ ậ
2 Nghiên c u lý thuy t khí đ ng h c nh hứ ế ộ ọ ả ướng đ nế các v t th ậ ể
Trang 43 S d ng ph n m m TARAD c a đ đo áp su t xungử ụ ầ ề ủ ể ấ quanh các mô hình v t thậ ể
Chương 1. GI I THI UỚ Ệ – Tìm hi u vê để ̀ ường h mầ khí đ ng TA50/250 C, ph n m m TARAD.ộ ầ ề
Chương 2. LÝ THUY T KHÍ Đ NG L C H CẾ Ộ Ự Ọ
C B NƠ Ả – Trinh ̀ bay c s ly thuyêt cua vê khi đông hoc và ơ ở ́ ́ ̉ ̀ ́ ̣ ̣ ̀ cac công th c liên quan đên dong chay trong ông.́ ứ ́ ̀ ̉ ́
Chương 3. XÂY D NG Ự H TH NG TH NGHI M ĐOỆ Ố Ử Ệ
ÁP SU T XUNG QUANH CÁC MÔ HÌNH V T THẤ Ậ Ể
ĐƯỢC Đ T Ặ TRONG NG GIÓỐ
Trinh bay qua trinh lăp đăt phân c ng va kêt qua lam̀ ̀ ́ ̀ ́ ̣ ̀ ứ ̀ ́ ̉ ̀
th c nghiêm v i môt sô mô hinh trên hê thông thi nghiêm hâmự ̣ ớ ̣ ́ ̀ ̣ ́ ́ ̣ ̀ khi đông ́ ̣ TA50/250C
Chương 4. K T LU NẾ Ậ – D a ự trên cac kêt qua đo đać ́ ̉ ̣ trong chương 3 đ a ra môt sô đanh gia nhân xet.ư ̣ ́ ́ ́ ̣ ́
Chương 1 GI I THI UỚ Ệ
G i thi u khí đ ng l c h c là gì? ớ ệ ộ ự ọ
Thi t b ế ị ng gió (ố đường h m khí đ ngầ ộ ) t o ra dòng khíạ
di chuy n tể ương đ i so v i v t và các đ c tính c a nó có thố ớ ậ ặ ủ ể
đi u khi n đề ể ược.
Khí đ ng l c h c nghiên c u s chuy n đ ng c a dòngộ ự ọ ứ ự ể ộ ủ
ch t khí. Tính toánấ , tìm ki m các gi i pháp v tính ch t khácế ả ề ấ nhau c a dòng ch y, nh v n t c, áp suát, m t đ và nhi tủ ả ư ậ ố ậ ộ ệ
đ ộ
Gi i thi u đ ớ ệ ườ ng h m khí đ ng TA50/250C ầ ộ
Trang 5Hãng s n xu t: Edibon.ả ấ Xu t x : Tây Ban Nha.ấ ứ
Hình 1.3.1 Đ ườ ng h m khí đ ng TA50/250C ầ ộ Các tính năng k thu t chung: ỹ ậ
+ ng gió 50x250mm Ố
+ D i t c đ : 02800rpm.ả ố ộ
+ T c đ không khí trong khu v c làm vi c: 027m/s.ố ộ ự ệ + 30 b c m bi n chênh áp, kho ng: 01psi.ộ ả ế ả
+ H th ng bao g m m t s mô hình, ph ki n có s n,ệ ố ồ ộ ố ụ ệ ẵ cho phép nghiên c u toàn di n v khí đ ng h c c n âm.ứ ệ ề ộ ọ ậ Các mô hình này có các l trích đo áp su t.ỗ ấ
Chương 2 LÝ THUY T KHÍ Đ NG L C H C CẾ Ộ Ự Ọ Ơ
B NẢ
Ch ra chuy n đ ng c a ch t l ng, khí lý t ỉ ể ộ ủ ấ ỏ ưở ng
đ ượ c chia làm hai lo i chính là: ạ
+ Ch y thành t ng n đ nh.ả ầ ổ ị + Ch y r i (cu n xoáy) không n đinh.ả ố ộ ổ
Ch ra chuy n đ ng c a không khí trong ng gió ỉ ể ộ ủ ố :
Thi t k ng gió nh m m c đích đ t đế ế ố ằ ụ ạ ược dòng tươ ng
t (dòng không đ i c a khí lý tự ổ ủ ưởng) khu v c làm vi c ở ự ệ và các đ c tính c a nó đi u khi n đặ ủ ề ể ược
Trang 6Công th c Đ nh lu t Bernoulli ứ ị ậ đ i v i ng dòng n m ố ớ ố ằ ngang: 2 0
2
v
p+ρ = + =p q p =constant ( 2.3)
Cách đo áp su t tĩnh và áp su t t ng: ấ ấ ổ
Áp su t tĩnh trong lòng ch t l ng p = ghấ ấ ỏ ρ 1
Áp su tấ toàn ph n trong ng pầ ố 0 = ρgh2
Cách đo áp su t trong ng gió: ấ ố
H th ng đo đệ ố ược c u thành t các ng d n t l tríchấ ừ ố ẫ ừ ỗ
áp su t t i các đ u c t nấ ớ ầ ộ ước trong h p đo. Trộ ước khi đ t ngặ ố
đo vào trong dòng, không khí được đo t i áp su t khí quy n.ạ ấ ể Khi đ a ng vào trong dòng, do áp su t đo s khác so v i ápư ố ấ ẽ ớ
su t khí quy n, không khí s di chuy n vào bên trong các ngấ ể ẽ ể ố
t i khi áp su t bên trong cân b ng v i áp su t t i đi m đo. ớ ấ ằ ớ ấ ạ ể
Xác đ nh v n t c dòng ch y trong ng gió: ị ậ ố ả ố
Đ xác đ nh v n t c dòng ch y trể ị ậ ố ả ước tiên ta c n xácầ
đ nh áp su t đ ng: ị ấ ộ
q = p0 – p = 1 2
2ρv
V n t c dòng ch y t i khu v c làm vi c là:ậ ố ả ạ ự ệ
v =
air
2
p
ρ ∆ ( p∆ = p0 p)
Số Reynolds trong khu v c làm vi c ự ệ :
Reoutlet = outlet 2
air
U
a b
υ = υ + (M c 2.6)ụ
a, b l n lầ ượt là chi u dài và chi u r ng c a khu v c l iề ề ộ ủ ự ố ra
Trang 7H s áp su t t i m i đi m đo: ệ ố ấ ạ ỗ ể
H s áp l c đ c tr ng cho đ ng năng (hay l c c n) ệ ố ự ặ ư ộ ự ả
c a không khí tác d ng lên mô hình. Nó không ph thu c vào ủ ụ ụ ộ kích thước v t. ậ Ta gi s t c đ t i khu v c làm vi c, trả ử ố ộ ạ ự ệ ước khi l p đ t m t mô hình là Uắ ặ ộ ∞. Sau đó, ta đo được áp su t t i ấ ạ
m t đi m trong khu v c làm vi c, ta s có độ ể ự ệ ẽ ược m t h s ápộ ệ ố
su t t i đi m đo, đó là:ấ ạ ể
air 0
air air
1 2
p
U
C
U
ρ
� �
−
� �
Chương 3 XÂY D NG H TH NG TH NGHI MỰ Ệ Ố Ử Ệ
ĐO ÁP SU T XUNG QUANH CÁC MÔ HÌNH V T THẤ Ậ Ể
ĐƯỢC Đ T TRONG MÔ HÌNH NG GIÓẶ Ố
N p đ t các mô hình v t th vào trong khu v c làmắ ặ ậ ể ự
vi c c a h m gió. Thi t l p ph n m m TARAD đ ti n hànhệ ủ ầ ế ậ ầ ề ể ế
đo đ c áp su t c a các mô hình t i các v n t c gió khác nhau.ạ ấ ủ ạ ậ ố
Hi n th k t qu b ng hình nh lên mành hình máy tính.ể ị ế ả ằ ả
Chương 4 K T QU VÀ ĐÁNH GIÁẾ Ả
Mô hình ngôi nhà
T k t qu thí nghi m thu đừ ế ả ệ ược ta nh n th y áp su tậ ấ ấ
t p trung m t trậ ở ặ ước và mái trước ngôi nhà và gi m d n vả ầ ề mái sau và m t sau ngôi nhà. Khi v n t c càng tăng áp su t lênặ ậ ố ấ
m t trặ ước và mái trước ngôi nhà càng l n.ớ
Mô hình hình trụ
T k t qu thí nghi m ta nh n th y áp su t phân b ừ ế ả ệ ậ ấ ấ ố ở các c m bi n kí hi u M3, M4, M5 là nh ng c m bi n đả ế ệ ữ ả ế ượ c
Trang 8gió th i tr c ti p và phân b đ u xung quanh các c m bi nổ ự ế ố ề ả ế còn l i. Nh v y v n t c nh thì h u nh áp su t tác đ ngạ ư ậ ậ ố ỏ ầ ư ấ ộ
đ u lên các c m bi n xung quanh mô hình còn khi v n t c l nề ả ế ậ ố ớ thì nó s t p trung các đi m tr c di n có gió th i lên.ẽ ậ ở ể ự ệ ổ
Mô hình n a hình tr ử ụ
Đ i v i mô hình này áp su t khi v n t c tăng hay gi m thìố ớ ấ ậ ố ả
h u nh đ u ph n b xung quanh c a mô hình.ầ ư ề ầ ố ủ
TÀI LI U THAM KH O Ệ Ả
Ti ng Vi t:ế ệ
[1]. Nguy n Ti n L c, ễ ế ự Kh o sát và đ ả o đ c tính ạ
ch t v v n t c và áp su t c a dòng khí đ ng trong h ấ ề ậ ố ấ ủ ộ ệ
th ng ng gió ố ố , Khóa lu n t t nghi p, Tr ậ ố ệ ườ ng Đ i h c ạ ọ Công ngh , Đ i h c Qu c gia Hà N i, 20016, tr.2028 ệ ạ ọ ố ộ
[2] Vũ Th Thanh H ị ươ ng, Nghiên c u ng d ng ứ ứ ụ công ngh chuy n m ch m m (Soft Switch) trên m ng ệ ể ạ ề ạ NGN Vi t Nam, ệ Khóa lu n t t nghi p, Tr ậ ố ệ ườ ng Đ i h c ạ ọ Công ngh , Đ i h c Qu c gia Hà N i, 2016, tr.2 ệ ạ ọ ố ộ 430.
Tiêng Anh ́
[3] EDIBON, Catalog TA50/250C The Computer Controlled Aerodynamic Tunnel with SCADA.
[4].EDIBON, TA50/250C Computer Controlled Areodynamic Tunnel Manual, 2013.
Website
[5] http://tailieu.vn/doc/chuong6dongchaytrongong 1773170.html
Trang 9[6] https://vi.wikipedia.org/khidongluchoc [7] http://en.wikipedia.org/wiki/airfoil
