Drukuj sylabus

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 moduł	Formy zajęć/metody dydaktyczne prowadzące do osiągnięcia danego efektu kształcenia	Sposoby 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 problemowe	raport pisemny
Umie posługiwać się metodami obliczeniowymi właściwymi dla jednowymiarowych przepływów przez kanały wewnętrzne. Zna podstawowe techniki pomiaru prędkości w zakresie przepływów poddźwiękowych.	wykład, ćwiczenia rachunkowe	raport pisemny
Umie uwzględnić ściśliwość w zakresie przepływów podkrytycznych.Zna jakościowy wpływ ściśliwości na charakterystyki aerodynamiczne profilu i płata w zakresie przepływów podkrytycznych i transonicznych	wykład, ćwiczenia rachunkowe	raport 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 rachunkowe	raport pisemny
Zna i rozumie podstawowe procesy zachodzące w przypadku przepływów hipersonicznych	wykład, ćwiczenia rachunkowe	raport pisemny
Zna własności przepływu wokół brył trójwymiarowych w zakresie prędkości naddźwiękowych	wykład, ćwiczenia rachunkowe	raport pisemny

Metody i kryteria oceniania:

na ocenę 3	na ocenę 4	na 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 przypadkach	nie 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 przypadkach	nie 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 transonicznych	nie tylko osiągnął poziom wiedzy i umiejętności wymagany na ocenę 3, ale również umie zastosować je do praktycznych obliczeń w typowych przypadkach	nie 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 przypadkach	nie 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 hipersonicznych	nie tylko osiągnął poziom wiedzy i umiejętności wymagany na ocenę 3, ale również umie zastosować je do praktycznych obliczeń w typowych przypadkach	nie 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 naddźwiękowych	nie tylko osiągnął poziom wiedzy i umiejętności wymagany na ocenę 3, ale również umie zastosować je do praktycznych obliczeń w typowych przypadkach	nie tylko osiągnął poziom wiedzy i umiejętności wymagany na ocenę 4, ale również wykazuje twórcze podejście do rozwiązywanego problemu

Zajęcia w cyklu "Semestr zimowy 2018/19" (zakończony)

Okres:	2018-10-01 - 2019-01-29	Wybrany podział planu: ten tydzień cykl przedmiotu zobacz plan zajęć
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

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

Okres:	2019-10-01 - 2020-01-31	Wybrany podział planu: ten tydzień cykl przedmiotu zobacz plan zajęć
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: ten tydzień cykl przedmiotu zobacz plan zajęć
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: ten tydzień cykl przedmiotu zobacz plan zajęć
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.