Thiết kế, chế tạo ống khí động vòng kín cỡ nhỏ và hệ thống cân khí động sáu thành phần

Abstract

Đồ án này giới thiệu cũng như tính toán thiết kế đường ống khí động vòng kín cỡ nhỏ, mô phỏng các lực tác động lên xe khi hoạt động, chế tạo cân khí động 6 thành phần và báo cáo các kết quả đo đạc. Các tính toán được lấy dựa theo phương pháp thiết kế của J. B.Barlow: “Low-Speed Wind Tunnel Testing” (tái bản lần 3). Các thành phần tính toán thiết kế của đường ống bao gồm buồng thử, các ống phân kì, các ống chuyển hướng dòng, ống gom tăng tốc dòng, buồng ổn định và quạt. Tốc độ gió tối đa qua buồng thử dự kiến 20 – 30 m/s. Sau khi hoàn thành, đường ống có thể dùng để đo các thành phần khí động của các mô hình với kích thước chắn khoảng 15x20 cm, các giá trị cần đo thu được nhờ cân khí động 6 thành phần cùng các cảm biến và chương trình xử lí (bằng Arduino). Các kết quả tiêu biểu có thể thu được như hệ số cản của các biên dạng đơn giản và các mô hình xe, hệ số nâng của các dạng cánh (airfoil), các thành phần mô men tác dụng lên vật thể đặt trong dòng chảy. Cụ thể với ô tô, một số đặc điểm khí động học như phân bố áp suất, vận tốc được phân tích trong nghiên cứu này. Các lực khí động học tác động lên mô hình xe hơi được tính toán và so sánh với giá trị mô phỏng được và từ các tác giả khác. Một số thay đổi ở hình dáng đuôi xe cho thấy sự thay đổi phân bố vận tốc, áp suất lên xe, từ đó ảnh hưởng đáng kể đến hệ số cản và một ít hệ số nâng. Qua đó, ta có thể cải thiện hình dáng khí động học của xe.