Thiết kế sơ bộ và tính toán mô phỏng khung thử nghiệm với lực đẩy tối đa 2000 N cho nghiên cứu thực nghiệm động cơ đẩy điện sử dụng ống hướng dòng

Abstract

Bài viết này đề xuất việc tính toán và thiết kế sơ bộ bộ đứng thử nghiệm đo lực đẩy cho động cơ đẩy điện sử dụng ống hướng dòng (eDPF) - một thiết bị đẩy hiện đang được nghiên cứu rộng rãi trong lĩnh vực vận tải hàng không đô thị (UAM) và máy bay cất hạ cánh thẳng đứng bằng điện (eVTOL). Ban đầu, một mô hình 3D của khung thử nghiệm đo lực đẩy được sử dụng để nghiên cứu độ độc lập lưới dựa trên ứng suất von-Mises cực đại. Sử dụng phần mềm mô phỏng số cấu trúc thương mại, mô hình được nghiên cứu được cải tiến thông qua một số thay đổi về kích thước hình học như chiều cao và vị trí. Sau khi so sánh ứng suất von-Mises cực đại của khung thử nghiệm với các giá trị như độ bền dẻo và độ bền kéo, kết quả cho thấy mô hình cải tiến hoạt động tốt ở điều kiện lực đẩy 2000 N. Mô hình cải tiến sau khi mô phỏng cho kết quả ứng suất von-Mises cực đại là 119.5 MPa, nhỏ hơn giới hạn độ bền dẻo của nhôm là 259 MPa. Phân tích số cho phép chúng ta phát triển một mô hình đề xuất cho khung thử nghiệm để đưa vào sản xuất tiếp theo và tiến hành các thử nghiệm đo lực đẩy eDPF theo tốc độ quay. Ngoài ra, vấn đề giảm rung gây ra bởi khung thử nghiệm và tích hợp các thông số đo bổ sung như momen xoắn và âm học cũng được ghi chú để nghiên cứu trong tương lai.