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

Aerodynamika 2

Informacje ogólne

Kod przedmiotu: ML/A-DI/14>Aer2
Kod Erasmus / ISCED: (brak danych) / (brak danych)
Nazwa przedmiotu: Aerodynamika 2
Jednostka: Katedra Inżynierii Lotniczej i Kosmicznej
Grupy: Przedmioty 5 sem. - lotnictwo i kosmonautyka-płatowce st. I-go stopnia (inż.)
Punkty ECTS i inne: 3.00 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:

Wykład i ćwiczenia obejmują aerodynamikę małych prędkości dla obiektów trójwymiarowych (płatów nośnych, samolotów) jak również zagadnienia gazodynamiki przepływów wewnętrznych i zewnętrznych: fale rozrzedzeniowe, i uderzeniowe, oddziaływanie fal. Krótko omawiane sa zagadnienia z dziedziny hipersoniki w tym aerodynamiki statków kosmicznych.

Treści kształcenia

- Aerodynamika małych prędkości:

Teoria powierzchni nośnej i jej realizacja numeryczna: metoda siatki wirowej („vortex-lattice”) Zastosowania metody siatki wirowej. Metody redukcji oporu indukowanego: winglety, płyty brzegowe, sharklety, kierownice strug. Interferencja aerodynamiczna: wpływ ekranu na charakterystyki aerodynamiczne płata. Układy wielopłatowe: dwupłat, kaczka, układ klasyczny: wpływ płata na usterzenie. Zarys teorii skrzydeł małym wydłużeniu, nośność wirowa. Skrzydło pasmowe: porównanie z płatem klasycznym. Uogólniona metoda siatki wirowej (GVLM). Informacja o metodach panelowych dla konfiguracji trójwymiarowych.

- Przepływy ściśliwe I: Jednowymiarowe przepływy izentropowe. Równanie ciągłości dla jednowymiarowego przepływu ściśliwego. Równanie Bernoulliego dla przepływów izentropowych. Zależności pomiędzy parametrami krytycznymi i spiętrzenia a parametrami przepływu. Przepływ czynnika ściśliwego przez kanały. Przekrój krytyczny. Klasyfikacja przepływów: przepływy podkrytyczne i nadkrytyczne. Dysza de Lavala. Prędkość wypływu z dyszy. Stany pracy dyszy. Ciąg silnika rakietowego. Pomiar prędkości przepływu z uwzględnieniem ściśliwości. Liczby: Macha i de Lavala. Związek między nimi. Pomiar prędkości sondą zakresie poddźwiękowym.

- Przepływy ściśliwe II:Pełne Równanie ściśliwego przepływu potencjalnego . Przepływy naddźwiękowe. Równanie przepływu potencjalnego dla ośrodka ściśliwego. Epicykloidy Busemanna. Zastosowanie metody charakterystyk do analizy przepływu wokół konturów wypukłych Linearyzacja równania potencjału. Przekształcenie afiniczne. Poprawka Prandtla-Glauerta. Krytyczna liczba Macha dla profilu. Wpływ ściśliwości na charakterystyki aerodynamiczne profilu i płata w zakresie przepływów podkrytycznych i transonicznych. Poprawka von Kármána-Tsiena.

- Przepływy ściśliwe III: Fale uderzeniowe. Warunki powstawania skośnych fal uderzeniowych. Zasady zachowania w zastosowaniu do fal uderzeniowych. Biegunowe fal uderzeniowych. Wyznaczanie parametrów za falą uderzeniową. Fale silne i słabe: związek fal słabych z charakterystykami. Fala związana i fala odsunięta. Oddziaływanie fal uderzeniowych tej samej rodziny. Opływ profilu naddźwiękowego. Opór falowy. Oddziaływanie fal uderzeniowych z charakterystykami. Prostopadła fala uderzeniowa. Wloty naddźwiękowe. Pomiar prędkości przepływu w zakresie naddźwiękowym. Naddźwiękowe i transoniczne tunele aerodynamiczne. Techniniki pomiarowe dla przepływów naddźwiękowych. Metoda smugowa: "Schlieren"

- Przepływy ściśliwe IV: Zlinearyzowane przepływy naddźwiękowe. Linearyzacja równania Bernoulliego dla ośrodka ściśliwego. Rozkłady ciśnienia na profilu. Wzory Ackereta. Teoria cienkiego płata o skończonym wydłużeniu. Naddźwiękowa i poddźwiękowa krawędź natarcia. Strefy wpływu. Dekompozycja opływu płata na opływ szkieletowej i formy symetrycznej. Opływ bryły osiowosymetrycznej strumieniem naddźwiękowym. Opór falowy. Reguła równoważności Oswaitisha-Kuene-Warda. „Reguła pól” Whitcomba. Bryła o minimalnym oporze falowym.

- Przepływy ściśliwe V: Przepływy hipersoniczne: Hipersoniczna fala uderzeniowa. Warstwa uderzeniowa. Teoria Newtona-Leesa dla przepływów hipersonicznych. Aerodynamiczne nagrzewanie ciał. Układy aerodynamiczne hipersonicznych obiektów latających.

Literatura:

Literatura wykorzystywana podczas zajęć wykładowych

P. Strzelczyk - Aerodynamika Małych Prędkości - OW PRz, Rzeszów. - 2003

A. Tarnogrodzki - Dynamika Gazów, - WKiŁ, Warszawa . - 2003

H.Ashley - Engineering Analysis of Flight Vehicles - Dover Publications, London, New York. - 1992

J. Bertin, M. Smith - Aerodynamics for Engineers - Prentice Hall New York . - 2002

Literatura wykorzystywana podczas zajęć ćwiczeniowych/laboratoryjnych/innych

P. Strzelczyk, - Aerodynamika Małych Prędkości - OW PRz, Rzeszów. - 2003

A. Tarnogrodzki - Dynamika Gazów - WKiŁ, Warszawa. - 2003

Literatura do samodzielnego studiowania

P. Strzelczyk - Aerodynamika Małych Prędkości - OW PRz, Rzeszów. - 2003

A. Tarnogrodzki - Dynamika Gazów - WKiŁ, Warszawa . - 2003

Literatura uzupełniająca

J. Katz, A. Plotkin - Low-Speed Aerodynamics. From Theory To Panel Methods - McGraw & Hill , New York . - 2001

Efekty uczenia się:

Student, który zaliczył modułFormy zajęć/metody dydaktyczne prowadzące do osiągnięcia danego efektu kształceniaSposoby weryfikacji każdego z wymienionych efektów kształcenia
Zna i umie zastosować podstawy metod obliczeniowych opartych o model powierzchni wirowej. Zna właściwości aerodynamiczne podstawowych konfiguracji samolotów.wykład, ćwiczenia problemoweraport pisemny
Umie posługiwać się metodami obliczeniowymi właściwymi dla jednowymiarowych przepływów przez kanały wewnętrzne. Zna podstawowe techniki pomiaru prędkości w zakresie przepływów poddźwiękowych.wykład, ćwiczenia rachunkoweraport pisemny
Umie uwzględnić ściśliwość w zakresie przepływów podkrytycznych.Zna jakościowy wpływ ściśliwości na charakterystyki aerodynamiczne profilu i płata w zakresie przepływów podkrytycznych i transonicznychwykład, ćwiczenia rachunkoweraport pisemny
Umie przeprowadzać obliczenia przepływów naddźwiękowych zewnętrznych i wewnętrznych z pomocą metod hodografu prędkości dla charakterystyk i fal uderzeniowych. Zna rodzaje wzajemnych oddziaływań fal uderzeniowych jak i charakterystyk. wykład, ćwiczenia rachunkoweraport pisemny
Zna i rozumie podstawowe procesy zachodzące w przypadku przepływów hipersonicznychwykład, ćwiczenia rachunkoweraport pisemny
Zna własności przepływu wokół brył trójwymiarowych w zakresie prędkości naddźwiękowychwykład, ćwiczenia rachunkoweraport pisemny

Metody i kryteria oceniania:

na ocenę 3na ocenę 4na ocenę 5
Zna i umie zastosować podstawy metod obliczeniowych opartych o model powierzchni wirowej. Zna właściwości aerodynamiczne podstawowych konfiguracji samolotów.nie tylko osiągnął poziom wiedzy i umiejętności wymagany na ocenę 3, ale również umie zastosować je do praktycznych obliczeń w typowych przypadkachnie tylko osiągnął poziom wiedzy i umiejętności wymagany na ocenę 4, ale również wykazuje twórcze podejście do rozwiązywanego problemu
Umie posługiwać się metodami obliczeniowymi właściwymi dla jednowymiarowych przepływów przez kanały wewnętrzne. Zna podstawowe techniki pomiaru prędkości w zakresie przepływów poddźwiękowych.nie tylko osiągnął poziom wiedzy i umiejętności wymagany na ocenę 3, ale również umie zastosować je do praktycznych obliczeń w typowych przypadkachnie tylko osiągnął poziom wiedzy i umiejętności wymagany na ocenę 4, ale również wykazuje twórcze podejście do rozwiązywanego problemu
Umie uwzględnić ściśliwość w zakresie przepływów podkrytycznych.Zna jakościowy wpływ ściśliwości na charakterystyki aerodynamiczne profilu i płata w zakresie przepływów podkrytycznych i transonicznychnie tylko osiągnął poziom wiedzy i umiejętności wymagany na ocenę 3, ale również umie zastosować je do praktycznych obliczeń w typowych przypadkachnie tylko osiągnął poziom wiedzy i umiejętności wymagany na ocenę 4, ale również wykazuje twórcze podejście do rozwiązywanego problemu
Umie przeprowadzać obliczenia przepływów naddźwiękowych zewnętrznych i wewnętrznych z pomocą metod hodografu prędkości dla charakterystyk i fal uderzeniowych. Zna rodzaje wzajemnych oddziaływań fal uderzeniowych jak i charakterystyk. nie tylko osiągnął poziom wiedzy i umiejętności wymagany na ocenę 3, ale również umie zastosować je do praktycznych obliczeń w typowych przypadkachnie tylko osiągnął poziom wiedzy i umiejętności wymagany na ocenę 4, ale również wykazuje twórcze podejście do rozwiązywanego problemu
Zna i rozumie podstawowe procesy zachodzące w przypadku przepływów hipersonicznychnie tylko osiągnął poziom wiedzy i umiejętności wymagany na ocenę 3, ale również umie zastosować je do praktycznych obliczeń w typowych przypadkachnie tylko osiągnął poziom wiedzy i umiejętności wymagany na ocenę 4, ale również wykazuje twórcze podejście do rozwiązywanego problemu
Zna własności przepływu wokół brył trójwymiarowych w zakresie prędkości naddźwiękowychnie tylko osiągnął poziom wiedzy i umiejętności wymagany na ocenę 3, ale również umie zastosować je do praktycznych obliczeń w typowych przypadkachnie tylko osiągnął poziom wiedzy i umiejętności wymagany na ocenę 4, ale również wykazuje twórcze podejście do rozwiązywanego problemu

Zajęcia w cyklu "Semestr zimowy 2019/20" (zakończony)

Okres: 2019-10-01 - 2020-01-31
Wybrany podział planu:
Przejdź do planu
Typ zajęć:
Ćwiczenia, 15 godzin więcej informacji
Wykład, 15 godzin więcej informacji
Koordynatorzy: Piotr Strzelczyk
Prowadzący grup: Małgorzata Kmiotek, Piotr Strzelczyk
Lista studentów: (nie masz dostępu)
Zaliczenie: Zaliczenie

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

Okres: 2021-10-01 - 2022-01-31
Wybrany podział planu:
Przejdź do planu
Typ zajęć:
Ćwiczenia, 15 godzin więcej informacji
Wykład, 15 godzin więcej informacji
Koordynatorzy: Piotr Strzelczyk, Marek Szumski
Prowadzący grup: Piotr Strzelczyk, Marek Szumski
Lista studentów: (nie masz dostępu)
Zaliczenie: Zaliczenie

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

Okres: 2022-10-01 - 2023-01-30
Wybrany podział planu:
Przejdź do planu
Typ zajęć:
Ćwiczenia, 15 godzin więcej informacji
Wykład, 15 godzin więcej informacji
Koordynatorzy: Marek Szumski
Prowadzący grup: Marek Szumski
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)