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

Aerodynamika

Informacje ogólne

Kod przedmiotu: ML/C-DU>A
Kod Erasmus / ISCED: (brak danych) / (brak danych)
Nazwa przedmiotu: Aerodynamika
Jednostka: Katedra Inżynierii Lotniczej i Kosmicznej
Grupy: Przedmioty 1 sem. - lotnictwo i kosmonautyka-pilotaż st. II-go stopnia
Punkty ECTS i inne: 2.00 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:

Zagadnienia aerodynamiki małych prędkości i dużych prędkości rozszerzone w stosunku do kursu inżynierskiego. Zajęcia laboratoryjne dotyczą w głównej części eksperymentalnego aspektu zagadnień objętych wykładem.

Treści kształcenia

- 1. Płaskie przepływy potencjalne: Dekompozycja zagadnienia opływu profilu na przepływ potencjalny i warstwę przyścienną. Pojęcie potencjału prędkości, ruch bezwirowy. Elementarne osobliwości hydrodynamiczne: źródło, wir, dipol. Metoda panelowa z liniowym wirów.

Laminarna i turbulentna warstwa przyścienna. Równania Prandtla i von Kármána dla warstwy przyściennej. Przejście laminarno-turbulentne. Metoda Head’a dla turbulentnej warstwy przyściennej. Ślad aerodynamiczny, klasyfikacja składowych oporu aerodynamicznego w świetle zasady pędu. Charakterystyki aerodynamiczne profilu.

Elementy aerodynamiki niestacjonarnej: funkcja Theodorsena i przeciągnięcie dynamiczne. Histereza aerodynamiczna. Efekt Küssnera.

- Płat o skończonym wydłużeniu: Uproszczone metody szacowania odchylenia strug za płatem i ich wpływ płata na usterzenie. Wpływ ziemi. Teoria powierzchni nośnej: metody siatki wirowej VLM i GVLM. Osobliwości opływu płatów o bardzo małym wydłużeniu: skrzydło delta, ostrołukowe i pasmowe, nośność wirowa. Informacja o metodach panelowych dla brył trójwymiarowych.

- Aerodynamika dużych prędkości: Jednowymiarowe przepływy izentropowe. Ściśliwość. Równanie ciągłości dla jednowymiarowego przepływu ściśliwego. Równanie Bernoulliego dla przepływów izentropowych. Liczba Macha. 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. Pomiar prędkości sondą Prandtla w zakresie prędkości poddźwiękowych. Wpływ wysokości lotu na liczbę Ma. Wpływ liczby Macha na: charakterystyki aerodynamiczne profilu i płata: CZ(α), CZmax, CX, wędrówka środka parcia. Poprawki: Prandtla-Glauerta i von Kármána-Tsiena. Wpływ kąta natarcia, grubości płata nośnego, kąta skosu płata.

- Reguła pól. Ciało o minimalnym oporze falowym (Searsa-Hacka). Krytyczna liczba Macha dla profilu. Stożek Macha. Wpływ ściśliwości na charakterystyki aerodynamiczne profilu i płata w zakresie przepływów podkrytycznych i transonicznych. Fale rozrzedzeniowe (Macha). Fale uderzeniowe: prostopadłe i skośne. Biegunowa skośnej fali uderzeniowej, Opór falowy, Oderwanie warstwy przyściennej na skutek oddziaływania fali uderzeniowej („Shock stall”). Profil nadkrytyczny: wady i zalety, wpływ kształtu profilu na fale uderzeniowe, Środki podejmowane celem podniesienia Makr. Nagrzewanie aerodynamiczne przy prędkościach naddźwiękowych.

- 1. Wyznaczanie rozkładu ciśnienia na profilu lotniczym z uwzględnieniem ściśliwości /obliczenia komputerowe

2. Pomiar oporu metodą Jonesa /pomiary tunelowe;

3. Pomiar ciągu śmigła metodą impulsową / pomiary tunelowe

4. Charakterystyki aerodynamiczne płata nośnego: obliczenia metodą VLM /obliczenia komputerowe

5. Charakterystyki aerodynamiczne płata nośnego: obliczenia metodą panelową /obliczenia komputerowe

6. Charakterystyki skrzydla „delta” i wizualizacja olejowa / pomiary tunelowe

7. Analogia płytkiej wody dla przepływów ściśliwych

Literatura:

Literatura wykorzystywana podczas zajęć wykładowych

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

J. Bertin, L. Smith, M. Cummings - Aerodynamics for Engineers - Prentice Hall College. - 1997

Literatura do samodzielnego studiowania

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

Literatura uzupełniająca

A. Tarnogrodzki - Dynamika Gazów - WKiŁ. - 2004

Wł J. Prosnak - Mechanika Płynów T. 2 - PWN, Warszawa. - 1970

Efekty uczenia się:

Student, który zaliczył modułFormy zajęć/metody dydaktyczne prowadzące do osiągnięcia danego efektu kształceniaSposoby weryfikacji każdego z wymienionych efektów kształcenia
znajomość podstaw metod modelowania opływu brył płaskichwykład, laboratoriumraport pisemny
rozumie i posiada umiejętność modelowania opływu płatów o skończonym wydłużeniu, w tym płatów o małym wydłużeniuwykład, laboratoriumraport pisemny
rozumie i umie stosować w obliczeniach jednowymiarowe modele przepływów ściśliwychwykład, laboratoriumraport pisemny
rozumie i umie stosować w obliczeniach metody właściwe dla dwuwymiarowych przepływów naddźwiękowych.wykładraport pisemny
zna zakres stosowalności technik eksperymentalnych i komputerowych służących do wyznaczania charakterystyk profili i płatów nośnychwykład, laboratoriumraport pisemny

Metody i kryteria oceniania:

na ocenę 3na ocenę 4na ocenę 5
znajomość podstaw metod modelowania opływu brył płaskichnie 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
rozumie i posiada umiejętność modelowania opływu płatów o skończonym wydłużeniu, w tym płatów o małym wydłużeniunie 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
rozumie i umie stosować w obliczeniach jednowymiarowe modele przepływów ściśliwychnie 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
rozumie i umie stosować w obliczeniach metody właściwe dla dwuwymiarowych przepływów naddźwiękowych.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
zna zakres stosowalności technik eksperymentalnych i komputerowych służących do wyznaczania charakterystyk profili i płatów nośnychnie 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

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

Okres: 2019-10-01 - 2020-01-31
Wybrany podział planu:
Przejdź do planu
Typ zajęć:
Laboratorium, 15 godzin więcej informacji
Wykład, 15 godzin więcej informacji
Koordynatorzy: Andrzej Krzysiak
Prowadzący grup: Andrzej Krzysiak, Marek Szumski
Lista studentów: (nie masz dostępu)
Zaliczenie: Zaliczenie

Zajęcia w cyklu "Semestr zimowy 2020/21" (zakończony)

Okres: 2020-10-01 - 2021-02-01
Wybrany podział planu:
Przejdź do planu
Typ zajęć:
Laboratorium, 15 godzin więcej informacji
Wykład, 15 godzin więcej informacji
Koordynatorzy: Andrzej Krzysiak
Prowadzący grup: Andrzej Krzysiak, Marek Szumski
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:
Laboratorium, 15 godzin więcej informacji
Wykład, 15 godzin więcej informacji
Koordynatorzy: Andrzej Krzysiak
Prowadzący grup: Andrzej Krzysiak, 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:
Laboratorium, 15 godzin więcej informacji
Wykład, 15 godzin więcej informacji
Koordynatorzy: Marek Szumski
Prowadzący grup: Daniel Ficek, Marek Szumski
Lista studentów: (nie masz dostępu)
Zaliczenie: Zaliczenie

Zajęcia w cyklu "Semestr zimowy 2023/24" (zakończony)

Okres: 2023-10-01 - 2024-01-28
Wybrany podział planu:
Przejdź do planu
Typ zajęć:
Laboratorium, 15 godzin więcej informacji
Wykład, 15 godzin więcej informacji
Koordynatorzy: Piotr Strzelczyk
Prowadzący grup: Daniel Ficek, 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 mapa serwisu USOSweb 7.0.4.0 (2024-04-29)