Politechnika Rzeszowska im. Ignacego Łukasiewicza - Centralny System Uwierzytelniania
Strona główna

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 modułFormy zajęć/metody dydaktyczne prowadzące do osiągnięcia danego efektu kształceniaSposoby weryfikacji każdego z wymienionych efektów kształcenia
zna i rozumie podstawowe relacje po między wielkościami fizycznymi występującymi przy pracy śmigławykład, ćwiczenia rachunkowesprawozdanie z projektu, raport pisemny
umie dokonać doboru śmigła dla zadanych warunków.wykład, ćwiczenia rachunkoweraport pisemny
umie wykonać obliczenia charakterystyki aerodynamicznej śmigła o znanej geometrii.wykład, ćwiczenia rachunkoweraport pisemny
zna techniki doświadczalne aerodynamiki śmigieł wykładreferat pisemny
Zna podstawowe układy konstrukcyjne wiropłatów i umie wykonać podstawowe obliczenia charakterystyk aerodynamicznych wirnika nośnego śmigłowca.wykład, ćwiczenia rachunkoweraport pisemny
Zna najnowsze trendy w rozwoju napędu śmigłowego i  wiropłatówwykładreferat pisemny
zna metody opisu geometrii łopatywykład, ćwiczenia techniczneraport pisemny

Metody i kryteria oceniania:

na ocenę 3na ocenę 4na ocenę 5
zna i rozumie podstawowe relacje po między wielkościami fizycznymi występującymi przy pracy śmigłanie tylko osiągnął poziom wiedzy i umiejętności wymagany na ocenę 3, ale również umie zastosować wiedzę w obliczeniach praktycznychnie 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 praktycznychnie 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 zaawansowanianie 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  wiropłatównie tylko osiągnął poziom wiedzy i umiejętności wymagany na ocenę 3, ale również wykazuje się samodzielnością w poszukiwaniu źródeł informacjinie 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 łopatynie 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 2019/20" (zakończony)

Okres: 2020-02-29 - 2020-06-24
Wybrany podział planu:
Przejdź do planu
Typ zajęć:
Projekt, 15 godzin więcej informacji
Wykład, 30 godzin więcej informacji
Koordynatorzy: Adrian Kordos
Prowadzący grup: Adrian Kordos
Lista studentów: (nie masz dostępu)
Zaliczenie: Zaliczenie

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

Okres: 2022-02-26 - 2022-06-21
Wybrany podział planu:
Przejdź do planu
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:
Przejdź do planu
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.
al. Powstańców Warszawy 12
35-959 Rzeszów
tel: +48 17 865 11 00 https://prz.edu.pl
kontakt deklaracja dostępności USOSweb 7.0.1.0-4 (2024-03-12)