BỘ KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ
HỆ THỐNG THÔNG TIN KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ

Lọc theo danh mục
  • Năm xuất bản
    Xem thêm
  • Lĩnh vực
liên kết website
Lượt truy cập
 Lượt truy cập :  18,943,787
  • Công bố khoa học và công nghệ Việt Nam

Khoa học kỹ thuật và công nghệ

BB

Phan Thanh Hòa, Bùi Như Phong, Vũ Trung Kiên

NGHIÊN CỨU DÒNG KHÍ XOÁY TUẦN HOÀN TỰ TẠO TRONG KHÔNG GIAN HẸP ỨNG DỤNG ĐO CHUYỂN ĐỘNG QUAY

STUDY ON CIRCULARTORY SELF-GENERATED VORTEX FLOW IN A CONFINED SPACE TO MEASURE ROTATION

Tạp chí Khoa học & Công nghệ - Trường Đại học Công nghiệp Hà Nội

2023

6C

25

Để phát hiện chuyển động quay, cảm biến vận tốc góc được sử dụng. Nguyên lý làm việc của cảm biến vận tốc góc kích thước nhỏ cỡ MEMS dựa trên sự dịch chuyển của phần tử tham chiếu - khối nặng hoặc dòng khí do hiệu ứng Coriolis sinh ra từ chuyển động quay. Bài báo này trình bày nghiên cứu về dòng xoáy tuần hoàn tốc độ cao ứng dụng đo chuyển động quay của cảm biến vận tốc góc dạng dòng khí. Dòng xoáy được tạo ra ngay trong thân thiết bị bởi dao động của màng áp điện PZT thông qua một mạng lưới kết nối tuần hoàn từ buồng bơm, qua vòi chỉnh lưu, kênh dẫn, tới buồng chứa dòng xoáy và quay ngược lại kênh dẫn. Dòng khí sẽ tuần hoàn với vận tốc cao hơn sau mỗi chu kỳ dao động của màng áp điện để tạo thành dòng xoáy ổn định trong buồng đo. Với thiết kế như trên, dòng xoáy được phân tích và mô phỏng số bằng OpenFOAM. Một số kết quả của mô phỏng được sử dụng để thiết lập thí nghiệm trên mẫu thử của cảm biến trong đó đặc tính của dòng xoáy được kiểm nghiệm bằng phần tử cảm biến - dây nhiệt điện trở bằng nguyên tắc đối lưu nhiệt. Ngoài ra, khả năng đo vận tốc góc của thiết bị được thử nghiệm thành công trên bàn xoay.

To detect rotation, an angular velocity sensor is used. The working principle of the small-sized MEMS angular velocity sensor is based on the displacement of the reference element - a mass or gas flow due to the Coriolis effect generated from rotation. This article presents research on high-speed circulating vortex flow using rotation measurement of an airflow angular velocity sensor. Vortex flow is created in the device body by oscillation of the PZT piezoelectric membrane through a cyclic connection network from the pump chamber, through the rectifier gap, the channel, to the vortex chamber and back to the channel. . The gas flow will circulate at a higher velocity after each oscillation cycle of the piezoelectric membrane to form a stable vortex in the measurement chamber. With the above design, the vortex flow is analyzed and numerically simulated using OpenFOAM. Some of the results of the simulation are used to set up an experiment on a sensor prototype in which the vortex flow characteristics are tested using the sensor element - hotwire based on the principle of thermal convection. Additionally, the device's ability to measure angular velocity í successfully tested on a turntable.

Xem toàn văn