Đường hầm gió mô-đun cho giáo dục STEM

Bản cập nhật nhỏ - 14/02/2025:

• Mô hình 3DBenchy đã được khôi phục vào gói sau khi đã thuộc về phạm vi công cộng.

Bản cập nhật lớn - 21/01/2025:

• Mô hình Đường hầm gió mô-đun cho giáo dục STEM cùng các phụ kiện hiện đã MIỄN PHÍ và được xuất bản dưới giấy phép mở hơn để khuyến khích cộng đồng đóng góp.
• Tôi thực hiện điều này nhằm mục đích mở rộng phạm vi dự án – tôi rất muốn thấy dự án phát triển thêm nhiều ứng dụng tại gia đình, lớp học, không gian sáng tạo, v.v. Càng nhiều trẻ em tham gia thì càng tốt!
• Tôi rất trân trọng tất cả những ai đã mua thiết kế từ Cửa hàng của tôi và đặc biệt cảm ơn các thành viên trong Câu lạc bộ vì sự ủng hộ không ngừng nghỉ. Sự ủng hộ của các bạn đã giúp tôi bù đắp khoản đầu tư ban đầu vào máy in mới, phần cứng và (rất nhiều) nhựa in (filament) để thử nghiệm, đồng thời hỗ trợ tôi tiếp tục phát triển thêm các phần mở rộng mới – sắp ra mắt!
• Xin hãy hiểu rằng việc tôi chia sẻ miễn phí dự án này không có nghĩa là hạ thấp giá trị của những người đã chọn mua trước đó – tôi rất biết ơn sự ủng hộ của các bạn!
• Tôi sẽ vẫn mở Câu lạc bộ Printables như một cách để các bạn ủng hộ tài chính cho công việc của tôi. Các thiết kế tôi đang thực hiện ở trạng thái “beta” – như cân lực, LabPack mới và bảng điều khiển sắp ra mắt – sẽ sớm được đăng dưới dạng tải xuống cho thành viên Câu lạc bộ như một sự tri ân thêm.
• Tôi giữ quyền đăng các phụ kiện tương lai dưới dạng tải xuống trả phí trên Store hoặc độc quyền cho Câu lạc bộ, nhưng ý định hiện tại của tôi là hướng tới một mô hình mở rộng hơn cho các dự án STEM của mình.
• Giấy phép thương mại vẫn có sẵn theo yêu cầu – hãy liên hệ riêng với tôi.

Ngoài ra:

• Gần đây tôi đã trình bày một báo cáo về dự án này tại Viện Hàng không và Vũ trụ Hoa Kỳ ở hội nghị SCITECH 2025 tại Orlando. Bạn có thể tải bản sao bài báo của tôi và/hoặc bài thuyết trình tại đây!

– –

Giới thiệu

Đây là một dự án thiết kế lớn cho một đường hầm gió mô-đun, tương tác, tốc độ thấp, hoạt động hoàn toàn dựa trên công nghệ in 3D FDM/FFF.

Là một kỹ sư nghiên cứu khí động học tốc độ cao chuyên nghiệp, tôi luôn muốn khơi dậy niềm đam mê khoa học, kỹ thuật và toán học (STEM) cho các bạn nhỏ.

Tôi thiết kế đường hầm gió này chủ yếu như một nền tảng cho việc vui chơi và khám phá STEM đầy thú vị cho hai cô con gái của mình (3 và 7 tuổi). Tôi hy vọng có thể dạy chúng về những gì mình làm và thu hút sự tò mò khoa học của chúng.

Ngoài việc chơi tại nhà, tôi cũng dự định thực hiện các buổi trình diễn cho các nhóm Nữ Hướng đạo và các lớp khoa học của chúng. Bằng cách đăng tải công khai tại đây, tôi hy vọng những người khác sẽ tìm ra những cách sáng tạo để tiếp cận trẻ em trong cuộc sống và cộng đồng của chính họ. Với một chút may mắn, biết đâu chúng ta sẽ có thêm nhiều bạn nhỏ hào hứng với khoa học và kỹ thuật!

Với mục tiêu chính là các trường hợp sử dụng này, tôi đã thiết kế dự án để tối ưu hóa sự vui vẻ, giá trị giáo dục, tính dễ sử dụng và độ an toàn; nó không nhằm mục đích trở thành một công cụ nghiên cứu hiệu suất cao hay độ chính xác cực cao. Tuy nhiên, thiết kế được xây dựng dựa trên nhiều nguyên tắc và hướng dẫn thực tiễn phù hợp được sử dụng trong các cơ sở nghiên cứu và thử nghiệm đường hầm gió thực tế lớn hơn.

Mô tả dự án dưới đây (và đính kèm dưới dạng PDF) được tổ chức như sau:

• Yêu cầu về máy in - khối lượng in cần thiết và khuyến nghị
• Tổng quan về đường hầm gió tốc độ thấp - hướng dẫn ngắn gọn về các thành phần của đường hầm, chẩn đoán dòng chảy và vận hành
• Các mô hình thử nghiệm mô-đun và bộ chuyển đổi hỗ trợ - mô tả các mô hình thử nghiệm khí động học đi kèm và thiết bị cố định cho nhiều vật dụng và đồ chơi phổ biến
  • Các mô hình thử nghiệm và phụ kiện bổ sung sẽ được cập nhật dưới dạng các mô hình riêng biệt trên tài khoản của tôi.
• Các thành phần đường hầm chính cần in - tổng quan cấp cao về các bộ phận cần thiết cho bản dựng tối thiểu và bản dựng cấu hình đầy đủ
• Ước tính chi phí sơ bộ - ước tính chi phí sử dụng nhựa in và phần cứng/phụ kiện được đề xuất
• Các thành phần cần mua - danh sách đầy đủ các mục cần mua về phần cứng, chẩn đoán và phụ kiện được đề xuất
• Khuyến nghị in ấn - kỹ thuật in và lắp ráp dự án nói chung, một số cho các bộ phận riêng lẻ cụ thể
• Tài liệu tham khảo - các liên kết và tài nguyên bổ sung nơi bạn có thể tìm hiểu thêm về đường hầm gió, kỹ thuật hàng không vũ trụ và cơ học chất lỏng

Chúc các bạn vui vẻ! Hãy liên hệ với tôi tại đây hoặc tìm tôi ở nơi khác tại https://www.hofferth.net/.