Karta przedmiotu

Aerodynamika 1

Podstawowe informacje o zajęciach

Cykl kształcenia:

2015/2016

Nazwa jednostki prowadzącej studia:

Wydział Budowy Maszyn i Lotnictwa

Nazwa kierunku studiów:

Lotnictwo i kosmonautyka

Obszar kształcenia:

nauki techniczne

Profil studiów:

ogólnoakademicki

Poziom studiów:

pierwszego stopnia

Forma studiów:

stacjonarne

Specjalności na kierunku:

Awionika, Pilotaż, Płatowce, Silniki lotnicze

Tytuł otrzymywany po ukończeniu studiów:

inżynier

Nazwa jednostki prowadzącej zajęcia:

Zakład Termodynamiki

Kod zajęć:

620

Status zajęć:

obowiązkowy dla programu

Układ zajęć w planie studiów:

sem: 4 / W15 L15 / 3 ECTS / E

Język wykładowy:

polski

Imię i nazwisko koordynatora:

dr inż. Marek Szumski

Terminy konsultacji koordynatora:

zgodnie z aktualnym terminarzem konsultacji

semestr 4:

dr inż. Małgorzata Kmiotek , termin konsultacji zgodnie z aktualnym terminarzem konsultacji

Cel kształcenia i wykaz literatury

Główny cel kształcenia:
Pozyskanie wiedzy teoretycznej i umiejętności wyznaczania charakterystyk, profili i płatów nośnych w zakresie przepływów poddźwiękowych. Zapoznanie się z podstawowymi metodami analitycznymi i eksperymentalnymi aerodynamiki poddźwiękowej

Ogólne informacje o zajęciach:
Tematyka wykładów obejmuje zagadnienia aerodynamiki małych prędkości niezbędne dla inżyniera lotnictwa, dotyczące poddźwiękowych profili i płatów nośnych o umiarkowanym wydłużeniu. Wykład wprowadza również w zagadnienia interferencji aerodynamicznej: wpływ kadłuba, wpływ ziemii, oddziaływanie płata na usterzenie. Zajęcia laboratoryjne dotyczą w głównej części eksperymentalnego aspektu zagadnień objętych wykładem.

Materiały dydaktyczne:
http://sites.google.com/site/aerodynamics4students/Home

Wykaz literatury, wymaganej do zaliczenia zajęć

Literatura wykorzystywana podczas zajęć wykładowych
1	Piotr Strzelczyk	Aerodynamika Małych Prędkości	OW PRz.	2003
2	Joseph Katz Allen Plotkin	Low-Speed Aerodynamics	Cambridge University Press.	2001

Literatura do samodzielnego studiowania
1	Piotr Strzelczyk	Aerodynamika Małych Prędkości	OW PRz.	2003

Wymagania wstępne w kategorii wiedzy / umiejętności / kompetencji społecznych

Wymagania formalne:
Student zarejestrowany na semestr czwarty

Wymagania wstępne w kategorii Wiedzy:
Matematyka: rachunek różniczkowy, całkowy, elementy teorii pola. Mechanika płynów: rówanie ciągłości, zasada zamiany pędu, równania Naviera-Stokesa, równania Reynoldsa (RANS), potencjał prędkości.

Wymagania wstępne w kategorii Umiejętności:
Umiejętność pozyskiwania informacje z literatury, baz danych oraz innych źródeł oceny i interpretacji źródeł.

Wymagania wstępne w kategorii Kompetencji społecznych:
Umiejętność współpracy w grupie.

Efekty kształcenia dla zajęć

MEK	Student, który zaliczył zajęcia	Formy zajęć/metody dydaktyczne prowadzące do osiągnięcia danego efektu kształcenia	Metody weryfikacji każdego z wymienionych efektów kształcenia	Związki z KEK	Związki z OEK
MEK01	zna podstawowe techniki obliczeniowe i doświadczalne aerodynamiki małej prędkości i umie je stosować do badania opływu profili i płatów o umiarkowanym wydłużeniu.	wykład	egzamin pisemna	K-W007+ K-W011+ K-U001+ K-K001+	W02+ W03++ W07++ U01++ U05++ K01+
MEK02	umie przeprowadzić podstawowe pomiary aerodynamiczne i je właściwie zinterpretować.	laboratorium	raport pisemny	K-W007++ K-U007++	W02+ W07++ U08++

Treści kształcenia dla zajęć

Sem.	TK	Treści kształcenia	Realizowane na	MEK
4	TK01	Teoria profilu cienkiego: dekompozycja zagadnienia na opływ formy symetrycznej i szkieletowej. Systematyka profili NACA. Zagadnienie proste i odwrotne w teorii profilu cienkiego. Model „1/4-3/4” Weissingera-Pistolessiego. Modyfikacja teorii profilu cienkiego (poprawka Riegelsa ). Charakterystyki aerodynamiczne profili lotniczych. Wpływ mechanizacji na charakterystyki aerodynamiczne profilu: klapa, slot, klapa szczelinowa. Wpływ ściśliwości na charakterystyki profilu. Poprawka Prandtla-Glauerta.	W01, W02	MEK01
4	TK02	Profil o skończonej grubości: Zastosowanie metody elementu brzegowego do wyznaczania opływu profili pojedynczych i ich układów. Rodzaje warunków brzegowych: Dirichleta i Neumana. Przegląd metod panelowych wady i zalety. Wybrane metody obliczeniowe: liniowy rozkład wirów, stały rozkład dipoli. Wpływ ściśliwości: poprawka von Kármána-Tsiena	W03, W04	MEK01
4	TK03	Warstwa warstwa przyścienna na profilu: Metoda Thwaitesa dla laminarnej i turbulentnej warstwy przyściennej. Metoda Heada dla turbulentnej warstwy przyściennej. Ślad aerodynamiczny profilu: Metoda Jonesa dla wyznaczania oporu profilowego. Odsysanie warstwy przyściennej. Sterowanie cyrkulacją na profilu, efekt Coandy. Wpływ turbulizatorów, zabrudzeń powierzchni i oblodzenia na charakterystyki płata nośnego.	W05	MEK01
4	TK04	Płat o skończonym wydłużeniu I: Opis geometrii płata nośnego: definicja powierzchni nośnej, wydłużenie, średnia cięciwa aerodynamiczna. Teoria linii nośnej. Metoda Treftza-Glauerta. Kąt indukowany, odchylenie strug za skrzydłem. Opór indukowany. Współczynnik siły nośnej i współczynnik oporu indukowanego Cz, Cxi. Rozkład cyrkulacji zapewniający minimalny opór indukowany: twierdzenie Munka. Interferencja aerodynamiczna: wpływ ziemi (ekranu) na charakterystyki aerodynamiczne płata, wpływ płata na usterzenie w układzie klasycznym. Uproszczone szacowanie wpływu kadłuba.	W06, W07	MEK01
4	TK05	Elementy aerodynamiki niestacjonarnej: efekt Küssnera, efekt Katzmayra, funkcja Theodorsena, przeciągnięcie dynamiczne	W08	MEK01
4	TK06	Wyznaczanie rozkładu ciśnienia na profilu. Porównanie wyników metody panelowej z danymi doświadczalnymi.	L01, L02	MEK02
4	TK07	Pomiar oporu profilowego metodą impulsową: zastosowanie pomiaru metody Jonesa do wyznaczania oporu profilu.	L03	MEK02
4	TK08	Wizualizacja opływu profili lotniczych w tunelu wodnym:	L04	MEK02
4	TK09	Wyznaczanie charakterystyk profilu z klapą szczelinową	L05	MEK02
4	TK10	Płat o skończonym wydłużeniu : pomiar wagowy siły nośnej, oporu i momentu pochylającego z pomocą wagi aerodynamicznej.	L06	MEK02
4	TK11	Termoanemometria: kalibracja termoanemometru i pomiar prędkości i turbulencji w warstwie przyściennej	L06, L07	MEK02
4	TK12	Wzorcowanie pneumatycznej sondy kierunkowej	L08	MEK02

Nakład pracy studenta

Forma zajęć	Praca przed zajęciami	Udział w zajęciach	Praca po zajęciach
Wykład (sem. 4)		Godziny kontaktowe: 15.00 godz./sem.	Uzupełnienie/studiowanie notatek: 15.00 godz./sem. Studiowanie zalecanej literatury: 10.00 godz./sem.
Laboratorium (sem. 4)		Godziny kontaktowe: 15.00 godz./sem.	Dokończenia/wykonanie sprawozdania: 10.00 godz./sem.
Konsultacje (sem. 4)	Przygotowanie do konsultacji: 1.50 godz./sem.	Udział w konsultacjach: 1.00 godz./sem.
Egzamin (sem. 4)	Przygotowanie do egzaminu: 12.00 godz./sem.	Egzamin pisemny: 2.00 godz./sem.

Sposób wystawiania ocen składowych zajęć i oceny końcowej

Forma zajęć	Sposób wystawiania oceny podsumowującej
Wykład	Na podstawie egzaminu pisemnego, po uprzednim zaliczeniu laboratorium.
Laboratorium	Na podstawie sprawozdań.
Ocena końcowa

Przykładowe zadania

Wymagane podczas egzaminu/zaliczenia
(-)

Realizowane podczas zajęć ćwiczeniowych/laboratoryjnych/projektowych
(-)

Inne
(-)

Czy podczas egzaminu/zaliczenia student ma możliwość korzystania z materiałów pomocniczych : nie

Treści zajęć powiazane są z prowadzonymi badaniami naukowymi: nie