Drukuj sylabus

Śmigła

Informacje ogólne

Kod przedmiotu:

ML/A-DI/14>ŚmI

Kod Erasmus / ISCED:

(brak danych) / (brak danych)

Nazwa przedmiotu:

Śmigła

Jednostka:

Katedra Inżynierii Lotniczej i Kosmicznej

Grupy:

Przedmioty 6 sem. - lotnictwo i kosmonautyka-płatowce st. I-go stopnia (inż.)

Punkty ECTS i inne:

4.00 Podstawowe informacje o zasadach przyporządkowania punktów ECTS:

roczny wymiar godzinowy nakładu pracy studenta konieczny do osiągnięcia zakładanych efektów uczenia się dla danego etapu studiów wynosi 1500-1800 h, co odpowiada 60 ECTS;
tygodniowy wymiar godzinowy nakładu pracy studenta wynosi 45 h;
1 punkt ECTS odpowiada 25-30 godzinom pracy studenta potrzebnej do osiągnięcia zakładanych efektów uczenia się;
tygodniowy nakład pracy studenta konieczny do osiągnięcia zakładanych efektów uczenia się pozwala uzyskać 1,5 ECTS;
nakład pracy potrzebny do zaliczenia przedmiotu, któremu przypisano 3 ECTS, stanowi 10% semestralnego obciążenia studenta.

Język prowadzenia:

polski

Pełny opis:

Tematyka wykładu obejmuje zarówno fizykalne podstawy działania napędu śmigłowego jaki metody doboru śmigła, zagadnienie proste i j konstrukcyjne dla śmigieł lotniczych. Omówione zostają najnowsze trendy rozwojowe napędów śmigłowych.

Treści kształcenia

- Aerodynamika śmigieł: Geometryczne charakterystyki śmigła. Doświadczalne charakterystyki aerodynamiczne śmigieł. Różne układy współczynników aerodynamicznych śmigła. Posuw śmigła. Bezśrednicowe współczynniki mocy i ciągu. Sprawność śmigła. Sprawność pracy w miejscu. Dobór śmigła,. Współpraca śmigła z silnikiem. Jednowymiarowy model Rankine’a i Froude’a. Prędkości indukowane, zawirowanie strugi. Teoria elementu łopaty Drzewieckiego. Kąt natarcia, kąt nastawienia i kąt napływu dla elementu łopaty Zakresy pracy śmigła: statyczna, napędowa, hamulec aerodynamiczny, pierścień wirowy, wiatrakowanie, wiatrak turbulentny. Rozszerzona metoda Witoszyńskiego. Współczynnik strat wierzchołkowych Prandtla.

- Teoria linii nośnej dla śmigła: prawo Biota-Savarta dla wiru helikoidalnego, współczynniki indukcji Lerbsa. Modele aerodynamiczne ze śladem swobodnym (informacja). Model cienkiej powierzchni nośnej w zastosowaniu do śmigła. Aerodynamiczne kształtowanie łopat śmigieł: sprawność osiowa, obwodowa i profilowa. Twierdzenie Betza. Zagadnienie odwrotne dla śmigła. Śmigła współosiowe przeciwbieżne. Śmigła obudowane. Śmigła typu Propfan/UDF.

- Interferencja śmigła z elementami płatowca: wzajemny wpływ śmigła i bryły zaśmigłowej. „Wypór poziomy”. Wpływ strumienia śmigłowego charakterystyki aerodynamiczne płata. Eksperymentalne badania śmigieł: tunele aerodynamiczne, urządzenia wagowe, kryteria podobieństwa w badaniach śmigieł, interferencja modelu z tunelem.

- Strumieniowa teoria Glauerta dla wirnika śmigłowca w locie poziomym.

- Zagadnienia wytrzymałościowe: siły i momenty aerodynamiczne działające na łopatę. Obciążenia łopaty. Linia ugięcia wstępnego łopaty. Moment żyroskopowy śmigła. Obliczenia wytrzymałościowe śmigła: belkowy model łopaty.

- Zagadnienia konstrukcyjne: rodzaje struktur łopaty: wady i zalety: Śmigła metalowe, kompozytowe, drewniane. Instalacja przeciwoblodzeniowa. Konstrukcja piasty. Regulatory i mechanizmy przestawiania łopat.

- Obliczanie prędkości przepływu za śmigłem i mocy i sprawności idealnej w różnych stanach pracy z wykorzystaniem teorii Rankine’a-Froude’a;

- Dobór śmigła. Współpraca śmigła z silnikiem, dla śmigła stałoobrotowego i o stalym kącie nastawienia

- Odtwarzanie kształtu łopaty na podstawie uproszczonej charakterystyki geometrycznej.

- Wyznaczanie charakterystyk ciągu i mocy rozszerzoną metodą Witoszyńskiego. Rozkłady ciągu i momentu obrotowego w różnych stanach pracy.

- Zagadnienie konstrukcyjne (odwrotne) dla śmigła: wyznaczanie geometrii śmigła dla zadanego ciągu

- Wyznaczanie ciągu metodą impulsową

- Struktura łopaty i inwentaryzacja geometrii łopaty

- charakterystyki aerodynamiczne profili śmigłowych. Obliczenia w przepływie ściśliwym

- Zagadnienia aerodynamiki wirników śmigłowcowych: Teoria Glauerta, Teoria elementu łopaty. Zawis lot poziomy, wiatrakowanie.

Literatura:

Literatura wykorzystywana podczas zajęć wykładowych

Piotr Strzelczyk - Wybrane zagadnienia aerodynamiki śmigieł - OW PRz. - 2011

Literatura wykorzystywana podczas zajęć ćwiczeniowych/laboratoryjnych/innych

Piotr Strzelczyk - Wybrane zagadnienia aerodynamiki śmigieł - OW PRz. - 2011

Piotr Strzelczyk - Aerodynamika Małych Prędkości - OW PRz. - 2003

Literatura do samodzielnego studiowania

Piotr Strzelczyk - Wybrane zagadnienia aerodynamiki śmigieł - OW PRz. - 2011

Literatura uzupełniająca

J. Bukowski, W. Łucjanek - Napęd śmigłowy - W. MON. - 1983

Efekty uczenia się:

Student, który zaliczył moduł	Formy zajęć/metody dydaktyczne prowadzące do osiągnięcia danego efektu kształcenia	Sposoby weryfikacji każdego z wymienionych efektów kształcenia
zna i rozumie podstawowe relacje po między wielkościami fizycznymi występującymi przy pracy śmigła	wykład, ćwiczenia rachunkowe	sprawozdanie z projektu, raport pisemny
umie dokonać doboru śmigła dla zadanych warunków.	wykład, ćwiczenia rachunkowe	raport pisemny
umie wykonać obliczenia charakterystyki aerodynamicznej śmigła o znanej geometrii.	wykład, ćwiczenia rachunkowe	raport pisemny
zna techniki doświadczalne aerodynamiki śmigieł	wykład	referat pisemny
Zna podstawowe układy konstrukcyjne wiropłatów i umie wykonać podstawowe obliczenia charakterystyk aerodynamicznych wirnika nośnego śmigłowca.	wykład, ćwiczenia rachunkowe	raport pisemny
Zna najnowsze trendy w rozwoju napędu śmigłowego i wiropłatów	wykład	referat pisemny
zna metody opisu geometrii łopaty	wykład, ćwiczenia techniczne	raport pisemny

Metody i kryteria oceniania:

na ocenę 3	na ocenę 4	na ocenę 5
zna i rozumie podstawowe relacje po między wielkościami fizycznymi występującymi przy pracy śmigła	nie tylko osiągnął poziom wiedzy i umiejętności wymagany na ocenę 3, ale również umie zastosować wiedzę w obliczeniach praktycznych	nie tylko osiągnął poziom wiedzy i umiejętności wymagany na ocenę 4, ale również wykazuje umiejętności pogłębione w stosunku do poprzedniego poziomu.
umie dokonać doboru śmigła dla zadanych warunków.	nie tylko osiągnął poziom wiedzy i umiejętności wymagany na ocenę 3, ale również umie zastosować wiedzę w obliczeniach praktycznych	nie tylko osiągnął poziom wiedzy i umiejętności wymagany na ocenę 4, ale również wykazuje umiejętności pogłębione w stosunku do poprzedniego poziomu.
umie wykonać obliczenia charakterystyki aerodynamicznej śmigła o znanej geometrii.	nie tylko osiągnął poziom wiedzy i umiejętności wymagany na ocenę 3, ale również zna ograniczenia modeli teoretycznych w odniesieniu do napędu śmigłowego.	nie tylko osiągnął poziom wiedzy i umiejętności wymagany na ocenę 4, ale również wykazuje umiejętności pogłębione w stosunku do poprzedniego poziomu.
zna techniki doświadczalne aerodynamiki śmigieł	nie tylko osiągnął poziom wiedzy i umiejętności wymagany na ocenę 3, ale również wie jak stosować je w konkretnych przypadkach	nie tylko osiągnął poziom wiedzy i umiejętności wymagany na ocenę 4, ale również wykazuje umiejętności pogłębione w stosunku do poprzedniego poziomu.
Zna podstawowe układy konstrukcyjne wiropłatów i umie wykonać podstawowe obliczenia charakterystyk aerodynamicznych wirnika nośnego śmigłowca.	nie tylko osiągnął poziom wiedzy i umiejętności wymagany na ocenę 3, ale również umie wykonać obliczenia na wyższym poziomie zaawansowania	nie tylko osiągnął poziom wiedzy i umiejętności wymagany na ocenę 4, ale również wykazuje pogłębioną wiedzę w stosunku do poprzedniego poziomu
Zna najnowsze trendy w rozwoju napędu śmigłowego i wiropłatów	nie tylko osiągnął poziom wiedzy i umiejętności wymagany na ocenę 3, ale również wykazuje się samodzielnością w poszukiwaniu źródeł informacji	nie tylko osiągnął poziom wiedzy i umiejętności wymagany na ocenę 4, ale również wykazuje pogłębiona wiedzę w stosunku do uzyskanej na poprzednim poziomie.
zna metody opisu geometrii łopaty	nie tylko osiągnął poziom wiedzy i umiejętności wymagany na ocenę 3, ale również umie samodzielnie odtworzyć geometrię na podstawie charakterystyk uproszczonych.	nie tylko osiągnął poziom wiedzy i umiejętności wymagany na ocenę 4, ale również wykonać poprawnie rysunek konstrukcyjny posługując się nowoczesnymi środowiskami graficznymi.

Zajęcia w cyklu "Semestr letni 2021/22" (zakończony)

Okres:	2022-02-26 - 2022-06-21	Wybrany podział planu: tygodniowy cykl przedmiotu Przejdź do planu PN WYK WT ŚR CZ PT PRO PRO
Typ zajęć:	Projekt, 15 godzin więcej informacji Wykład, 30 godzin więcej informacji
Koordynatorzy:	Piotr Strzelczyk
Prowadzący grup:	Piotr Strzelczyk
Lista studentów:	(nie masz dostępu)
Zaliczenie:	Zaliczenie

Zajęcia w cyklu "Semestr letni 2022/23" (zakończony)

Okres:	2023-02-25 - 2023-06-21	Wybrany podział planu: tygodniowy cykl przedmiotu Przejdź do planu PN WYK PRO WT ŚR CZ PT
Typ zajęć:	Projekt, 15 godzin więcej informacji Wykład, 30 godzin więcej informacji
Koordynatorzy:	Jan Muchowski, Piotr Strzelczyk
Prowadzący grup:	Jan Muchowski, Piotr Strzelczyk
Lista studentów:	(nie masz dostępu)
Zaliczenie:	Zaliczenie

Opisy przedmiotów w USOS i USOSweb są chronione prawem autorskim.
Właścicielem praw autorskich jest Politechnika Rzeszowska im. Ignacego Łukasiewicza.