THÔNG TIN VỀ VỀ KH&CN TRONG NĂM 2024
Các nghiên cứu mô phỏng đặc tính của động cơ đốt trong trên phần mềm AVL Boost
Phần mềm AVL Boost* là một chương trình toàn diện để phát triển mô phỏng động cơ. Nó cung cấp các mô hình phức tạp giúp dự đoán hiệu suất động cơ, khí thải và đặc tính của quá trình cháy một cách chính xác. Với sự hỗ trợ của tập đoàn AVL LIST GmbH (Áo) để cấp phép sử dụng phần mềm mô phỏng AVL-BOOST như một phần của chương trình hợp tác đại học, năm 2024 khoa Kỹ thuật Giao Thông, trường đại học Bách Khoa Thành phố Hồ Chí Minh đã thực hiện 3 đề tài nghiên cứu dưới dạng bài báo quốc tế dành cho sinh viên tốt nghiệp chương trình chất lượng cao.
Đề tài [1] là nghiên cứu so sánh đặc tính hoạt động và đặc tính khí thải của các động cơ diesel khác nhau dẫn động máy bơm chữa cháy. Chủ đề này được thực hiện bởi Nguyễn Nhật Bình và Hồng Đức Thông. Nghiên cứu này tiến hành so sánh hiệu suất, đặc tính đốt cháy và khí thải của ba động cơ diesel có công suất khác nhau khi vận hành cùng một máy bơm chữa cháy trong các tòa nhà cao tầng. Từ nghiên cứu này, chúng tôi có thể rút ra một số tóm tắt như sau: (1) Ba động cơ dẫn động cùng một máy bơm chữa cháy có mức tải làm việc và tốc độ động cơ được xác định lần lượt là 91% tải với 2970 rpm, 74% tải với 2960 rpm, 57% tải với 2490 rpm; (2) Động cơ công suất nhỏ có chi phí đầu tư ban đầu thấp. Tuy nhiên, nó có thể có mức tiêu thụ nhiên liệu riêng cao hơn, dẫn đến chi phí nhiên liệu cao hơn trong quá trình khai thác. (3) Chế độ tải làm việc của động cơ là yếu tố quyết định hàng đầu đến nhiệt độ trong xi lanh. Áp suất bên trong xi lanh, tuy nhiên, chịu tác động từ các biến số bao gồm chế độ tải, tổng dung tích xi lanh và công suất động cơ tối đa. (4) Lượng khí thải NOx và CO cao hơn và lượng Soot hình thành ít hơn được tạo ra bởi động cơ chạy ở tải trọng cao và ngược lại. (5) Các phát hiện của nghiên cứu này đã cung cấp một góc nhìn đổi mới về thiết kế hệ thống bơm chữa cháy, kết hợp hài hòa giữa hiệu quả kỹ thuật, hiệu quả kinh tế và tác động môi trường.
Đề tài [2] là nghiên cứu thiết kế hệ thống bơm chữa cháy dẫn động bằng động cơ diesel cho tòa chung cư căn hộ. Chủ đề này được thực hiện bởi Giang Phong và Hồng Đức Thông. Một quy trình thiết kế hệ thống bơm chữa cháy diesel cho các tòa nhà cao tầng được trình bày trong nghiên cứu này, dựa trên việc ứng dụng phần mềm AVL BOOST và các phân tích cơ học. Từ nghiên cứu này, một số kết luận tổng quát có thể được đưa ra như sau: (1) Các mô hình dự đoán được thiết lập bằng phần mềm AVL BOOST giúp giảm thời gian và chi phí nghiên cứu. Nhờ đó, việc thiết kế hệ thống truyền động cho máy bơm chữa cháy cũng được tối ưu hóa hiệu quả nhờ ứng dụng phần mềm AVL BOOST. (2) Nghiên cứu này cung cấp một nền tảng cho quá trình thiết kế và tối ưu hóa hệ thống truyền động, cho phép tiến hành đánh giá nhanh chóng và chính xác hiệu suất của các cấu hình hệ thống khác nhau mà không cần đến các thí nghiệm thực tế tốn kém.
Đề tài [3] là nghiên cứu mô phỏng sử dụng mô hình cháy Vibe 2-Zone để xác định ảnh hưởng của thời điểm đánh lửa và thời gian cháy đến hiệu suất, quá trình cháy và khí thải của động cơ diesel. Chủ đề này được thực hiện bởi Võ Xuân Hiếu và Hồng Đức Thông. Nghiên cứu này phân tích ảnh hưởng của thời điểm và thời gian cháy đến hiệu suất và khí thải của động cơ ở các chế độ tải và tốc độ động cơ khác nhau. Nghiên cứu đã xác định mô hình dự đoán thời điểm cháy tối ưu với yêu cầu nâng cao hiệu suất và giảm thiểu tiêu hao nhiên liệu của động cơ. Kết quả cho thấy: (1) Sự thay đổi thời điểm đánh lửa gây ra những biến đổi đáng kể về mô-men xoắn, công suất và suất tiêu hao nhiên liệu của động cơ. (2) Quan hệ giữa thời điểm đánh lửa tối ưu và thời gian cháy cho công suất cực đại được mô hình hóa bằng một hàm tuyến tính, độc lập với chế độ tải của động cơ. (3) Ở các tải động cơ khác nhau, các phương trình của thời điểm cháy tối ưu so với thời gian cháy để đạt được tiêu hao nhiên liệu thấp nhất cũng là tuyến tính. Chúng có xu hướng giảm khi tải động cơ tăng và bị ảnh hưởng rất nhiều bởi nó. (4) Công trình này đã đưa ra một giải pháp hiệu quả nhằm giảm thiểu thời gian và chi phí liên quan đến việc xác định thời điểm phun nhiên liệu tối ưu thông qua việc ứng dụng các mô hình dự đoán.
- Hong, T. D., Nguyen, B. N., Pham, M. Q., Vu, T. V., & Hoang, S., DO. (2024). A comparative investigation of the operating performance and emission characteristics of various diesel engines driving the firefighting pump. Results in Engineering, 22, 102243. https://doi.org/10.1016/j.rineng.2024.102243
- Hong, D., Pham, M., Giang, P., Tan, T., & Huu, N. (2024). Study on designing a diesel firefighting pump system for residential building. FME Transaction, 52(2), 196–205. https://doi.org/10.5937/fme2402196t
- Hong, D., Xuan, H., Hung, T., Quang, M., & Hoang, S. (2024). Effect of ignition timing and combustion duration on the performance characteristics of a diesel engine using vibe 2-zone model. FME Transaction, 52(4), 544–555. https://doi.org/10.5937/fme2404544h
*https://www.avl.com/en/simulation-solutions/software-offering/simulation-tools-a-z
---------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------
MỘT SỐ DỰ ÁN KH&CN TIÊU BIỂU:
1. Thiết kế và Chế tạo Phương tiện Giao thông Tiên tiến
1) Thiết kế và chế tạo nguyên mẫu tàu đệm khí cỡ nhỏ (3-14 chỗ) dùng các kết cấu nhẹ
2) Thiết kế và chế tạo nguyên mẫu tàu dùng hiệu ứng mặt thoáng, tàu đệm khí bay, tàu lướt…
3) Tàu dùng năng lượng mặt trời phục vụ du lịch.
4) Xe điện
5) Máy bay không người lái phục vụ nông nghiệp, giám sát từ trên không…
2. Thủy khí công nghiệp ứng dụng:
1) Máy phát điện gió trục ngang cho Việt Nam.
2) Bơm/quạt hướng trục/ly tâm trong công nghiệp.
3)Thiết bị đẩy sử dụng chong chóng khí/chân vịt tàu thủy.
4) Đặc tính thủy động lực học của các thiết bị thủy.
3. Hư hỏng kết cấu - An toàn trong va chạm:
1) Va chạm kết cấu thành mỏng, phương tiện
2) Đánh giá chấn thương người trong tai nạn xe máy và xe ô tô
4. Thiết bị bay không người lài và thiết bị bay cá nhân:
1) Drone dùng trong nông nghiệp
2) Máy bay không người lái phục vụ giám sát, vẽ bản đồ…
3) Máy bay cá nhân
|
Hầm gió dưới âm hở, với tiết diện thử nghiệm 400×400 mm2, tốc độ gió tối đa đạt 40m/s cho các thử nghiệm khí động |
|
Thử nghiệm bền kết cấu cánh của máy phát điện gió |
|
Mô phỏng va chạm trong tai nạn giao thông với mô hình người |
|
Drone tải nặng chuyên dùng kéo dây điện lưới |
|
Tàu 12 chỗ chạy bằng năng lượng mặt trời |
Tàu đệm khí 3 chỗ BAKVEE |