Học viện Hàng Không Việt Nam – Khoa Không lưu • Điểm chuyên cần • Điểm 15’ • Điểm giữa kỳ • Điểm cuối kỳ
Học viện Hàng Không Việt Nam – Khoa Không lưu
Chương 1: Các khái niệm cơ bản
Chương 2 - Giới thiệu tổng quát về khí động lực học
Chương 3: Lý thuyết cánh 2D
Chương 4: Lý thuyết cánh 3D
Học viện Hàng Không Việt Nam – Khoa Không lưu CÁC KHÁI NIỆM CƠ BẢN
Học viện Hàng Không Việt Nam – Khoa Không lưu Phần 1 Phần 2 Phần 3
KHÁI NIỆM KHÍ CÁC ĐẠI LƯỢNG ĐẶC BẦU KHÍ QUYỂN ĐỘNG LỰC HỌC TRƯNG CHO KĐLH Phần 4 Phần 5 Phần 6 ÁP DỤNG ĐẶC
Học viện Hàng Không Việt Nam – Khoa Không lưu
1. Khái niệm khí động lực học q Định nghĩa
Khí động lực học (Aerodynamics): là một ngành khoa học
nhằm dự đoán, phân tích và kiểm soát các lực và moment tác
động lên một vật di chuyển trong bầu khí quyển.
Ví dụ: máy bay, khinh khí cầu.
Học viện Hàng Không Việt Nam – Khoa Không lưu
1. Khái niệm khí động lực học q Định nghĩa
The word Aerodynamics comes from two Greek words:
• Aerios – concerning the air
• Dynamis – which means force
Học viện Hàng Không Việt Nam – Khoa Không lưu
1. Khái niệm khí động lực học q Định nghĩa Lực nâng (Lift) Lực cản (Drag)
Lưc ý: Lực nâng là lực vuông góc với dòng khí tới và lực cản là lực
song song với dòng khí tới (Lift is defined as the force that is
perpendicular to the incoming flow and drag paral el to the incoming flow)
Học viện Hàng Không Việt Nam – Khoa Không lưu
1. Khái niệm khí động lực học q Định nghĩa
There are 2 types of aerodynamics:
1.) External Aerodynamics – force of flow effects the body externally
2.) Internal Aerodynamics – force of flow effects the body internally
Học viện Hàng Không Việt Nam – Khoa Không lưu
1. Khái niệm khí động lực học q Định nghĩa ® U ¥ ®
U ¥ Vận tốc vô cùng
Học viện Hàng Không Việt Nam – Khoa Không lưu
1. Khái niệm khí động lực học q Định nghĩa ® U ¥
Học viện Hàng Không Việt Nam – Khoa Không lưu
1. Khái niệm khí động lực học
- Hai hệ trục tọa độ sử dụng, một là hệ trục toạ độ mặt đất được
dùng để phân tích các chuyển động của tàu bay như là một hệ
trục tọa độ quán tính (Inertial coordinate system); một hệ trục
khác đặt trên tàu bay và được dùng như là hệ trục tọa độ của
tàu bay (Body coordinate system).
Học viện Hàng Không Việt Nam – Khoa Không lưu
1. Khái niệm khí động lực học
Học viện Hàng Không Việt Nam – Khoa Không lưu
1. Khái niệm khí động lực học q Vai trò §
Nghiên cứu khả năng tạo lực nâng trong quá trình chuyển động của tàu bay §
Lực cản nhỏ nhất đảm bảo tiêu tốn năng lượng ít nhất §
Nghiên cứu về các loại moment trong quá trình hoạt động của tàu bay §
Trợ giúp các hoạt động trong quá trình bay.
Học viện Hàng Không Việt Nam – Khoa Không lưu
1. Khái niệm khí động lực học AERODYNAMICS q Phân loại A. Continuum flow B. Low-density and free-molecule flows C. Viscous flow D. Inviscid flow Fundamentals of E. Incompressible flow Aerodynamics, Anderson, page 68 F. Compressible flow G. Subsonic H. Transonic I. Supersonic J. Hypersonic flow flow flow flow
Học viện Hàng Không Việt Nam – Khoa Không lưu
1. Khái niệm khí động lực học q Số Mach (Mach number): V
a: vận tốc âm thanh (speed M = of sound) a
- Ở nhiệt độ 15oC, tại cao độ mực nước biển, a là 340.3 m/s.
- Tuy nhiên, a này không phải là 1 hằng số. Nó là một số phụ thuộc
vào nhiệt độ, bởi: a RT = g
R hằng số khí riêng (J/kg.K)
- Số Mach là một số vô thứ nguyên.
- Phân loại chế độ dòng chảy theo số Mach:
§ Dòng chảy dưới âm, không nén được 0 0.3 < M £ 0.3 0.8
§ Dòng chảy dưới âm, nén được < M £ 0.8 1.2
§ Dòng chảy cận âm < M £ 1.2 5
§ Dòng chảy trên âm < M £ 5
§ Dòng chảy siêu âm < M
Học viện Hàng Không Việt Nam – Khoa Không lưu
1. Khái niệm khí động lực học q Phân loại (a) M∞ < 0.8 Subsonic flow M >1 (b) 0.8Transonic M >1 flow with M<1 Trailing-edge shock (c) M>1 M<1 1Transonic flow with M>1
Học viện Hàng Không Việt Nam – Khoa Không lưu
1. Khái niệm khí động lực học q Phân loại Expansion Shock wave wave M>1 (d) Supersonic flow Thin hot M>5 shock layer with (e) Hypersonic viscous interaction flow and chemical reactions
Học viện Hàng Không Việt Nam – Khoa Không lưu
2. Các đại lượng đặc trưng cho KDLH q Áp suất
- Áp suất là áp lực tác dụng vuông góc lên một đơn vị diện tích. Áp
suất trung bình được tính theo công thức sau : F P = A
F : lực theo phương pháp tuyến (N) A : diện tích (m2)
- Áp suất không khí (air pressures):
Có 3 thành phần áp suất khi nói đến áp suất không khí, đó là: áp
suất toàn phần (total pressure), áp suất tĩnh (static pressure), và áp
suất động (dynamic pressure).
Học viện Hàng Không Việt Nam – Khoa Không lưu
2. Các đại lượng đặc trưng cho KDLH q Áp suất
§ “Total pressure”: là áp suất đo được khi đưa dòng khí chuyển động
về trạng thái dừng, vì vậy nó còn được gọi là áp suất điểm dừn . g
Một trong các dụng cụ dùng để đo áp suất toàn phần là ống Pitot.
§ “Static pressure”: là áp suất đo được theo phương vuông góc với
dòng khí chuyển động thông qua các lỗ. Đây là đại lượng được nói
đến khi áp suất không khí (air pressure) được đề cập ở các tài liệu khí động lực họ . c
§ “Dynamic pressure”: là áp suất do chuyển động của dòng khí, là
thành phần áp suất song song với dòng chuyển độn . g P = P + P total static dynamic 1 2 P = rV dynamic 2
Học viện Hàng Không Việt Nam – Khoa Không lưu
2. Các đại lượng đặc trưng cho KDLH q Áp suất
- Phương trình Bernoul i cho lưu chất không nén được ở một cao độ xác định: 1 2 1 2 V r + p = V r
+ p = p = const 2 ¥ ¥ 2 T