logo
Karta przedmiotu
logo

Śmigła

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: 674

Status zajęć: obowiązkowy dla specjalności Płatowce

Układ zajęć w planie studiów: sem: 6 / W30 P15 / 4 ECTS / Z

Język wykładowy: polski

Imię i nazwisko koordynatora: dr hab. inż. prof. PRz Piotr Strzelczyk

Terminy konsultacji koordynatora: zostaną określone po ustaleniu planu zajęć

Cel kształcenia i wykaz literatury

Główny cel kształcenia: Uzyskanie wiedzy i umiejętności umożliwiających, dobór i obliczanie osiągów śmigieł o zadanej geometrii, wyznaczanie osiągów śmigłowego zespołu napędowego. Zapoznanie się z nowymi trendami w projektowaniu śmigłowych zespołów napędowych.

Ogólne informacje o zajęciach: 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.

Materiały dydaktyczne: http://www.mh-aerotools.de/airfoils/javaprop.htm

Wykaz literatury, wymaganej do zaliczenia zajęć
Literatura wykorzystywana podczas zajęć wykładowych
1 Piotr Strzelczyk Wybrane zagadnienia aerodynamiki śmigieł OW PRz. 2011
Literatura wykorzystywana podczas zajęć ćwiczeniowych/laboratoryjnych/innych
1 Piotr Strzelczyk Wybrane zagadnienia aerodynamiki śmigieł OW PRz. 2011
2 Piotr Strzelczyk Aerodynamika Małych Prędkości OW PRz. 2003
Literatura do samodzielnego studiowania
1 Piotr Strzelczyk Wybrane zagadnienia aerodynamiki śmigieł OW PRz. 2011

Wymagania wstępne w kategorii wiedzy/umiejętności/kompetencji społecznych

Wymagania formalne: Zaliczony kurs aerodynamiki I i II

Wymagania wstępne w kategorii Wiedzy: Zasady pędu i momentu pędu dla płynów. Charakterystyki aerodynamiczne profili w przepływach ściśliwych. Analiza wymiarowa. Liczby podobieństwa.

Wymagania wstępne w kategorii Umiejętności: Umiejętność pozyskiwania informacji z literatury, baz danych oraz innych źródeł. Oraz 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
01 zna i rozumie podstawowe relacje po między wielkościami fizycznymi występującymi przy pracy śmigła wykład, ćwiczenia rachunkowe sprawozdanie z projektu, raport pisemny K_W007+
K_W011+++
K_U006++
W02
W03
W04
W07
U07
U09
02 umie dokonać doboru śmigła dla zadanych warunków. wykład, ćwiczenia rachunkowe raport pisemny K_W011++
K_U006+
W03
W04
U07
U09
03 umie wykonać obliczenia charakterystyki aerodynamicznej śmigła o znanej geometrii. wykład, ćwiczenia rachunkowe raport pisemny K_U006+
U07
U09
04 zna techniki doświadczalne aerodynamiki śmigieł wykład referat pisemny K_U001+
U01
U05
05 Zna podstawowe układy konstrukcyjne wiropłatów i umie wykonać podstawowe obliczenia charakterystyk aerodynamicznych wirnika nośnego śmigłowca. wykład, ćwiczenia rachunkowe raport pisemny K_W012++
W05
06 Zna najnowsze trendy w rozwoju napędu śmigłowego i wiropłatów wykład referat pisemny K_U001++
K_K001+
K_K002++
U01
U05
K01
K02
07 zna metody opisu geometrii łopaty wykład, ćwiczenia techniczne raport pisemny K_W011++
W03
W04

Uwaga: W zależności od sytuacji epidemicznej, jeżeli nie będzie możliwości weryfikacji osiągniętych efektów uczenia się określonych w programie studiów w sposób stacjonarny w szczególności zaliczenia i egzaminy kończące określone zajęcia będą mogły się odbywać przy użyciu środków komunikacji elektronicznej (w sposób zdalny).

Treści kształcenia dla zajęć

Sem. TK Treści kształcenia Realizowane na MEK
6 TK01 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. W01, W02 MEK01
6 TK02 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. W03, W04 MEK02
6 TK03 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. W05 MEK04
6 TK04 Strumieniowa teoria Glauerta dla wirnika śmigłowca w locie poziomym. W06 MEK05
6 TK05 Zagadnienia wytrzymałościowe: siły i momenty aerodynamiczne działające na łopatę. Obciążenia łopaty. Linia ugięcia wstępnego łopaty. Moment żyroskopowy śmigła. Obliczenia wytrzymałościowe śmigła: belkowy model łopaty. W07 MEK01
6 TK06 Zagadnienia konstrukcyjne: rodzaje struktur łopaty: wady i zalety: Śmigła metalowe, kompozytowe, drewniane. Instalacja przeciwoblodzeniowa. Konstrukcja piasty. Regulatory i mechanizmy przestawiania łopat. W08 MEK06
6 TK07 Obliczanie prędkości przepływu za śmigłem i mocy i sprawności idealnej w różnych stanach pracy z wykorzystaniem teorii Rankine’a-Froude’a; C01 MEK01
6 TK08 Dobór śmigła. Współpraca śmigła z silnikiem, dla śmigła stałoobrotowego i o stalym kącie nastawienia C02, C03 MEK02
6 TK09 Odtwarzanie kształtu łopaty na podstawie uproszczonej charakterystyki geometrycznej. C04 MEK01
6 TK10 Wyznaczanie charakterystyk ciągu i mocy rozszerzoną metodą Witoszyńskiego. Rozkłady ciągu i momentu obrotowego w różnych stanach pracy. C05, C06 MEK03
6 TK11 Zagadnienie konstrukcyjne (odwrotne) dla śmigła: wyznaczanie geometrii śmigła dla zadanego ciągu C08, C09 MEK01
6 TK12 Wyznaczanie ciągu metodą impulsową C10 MEK01 MEK04
6 TK13 Struktura łopaty i inwentaryzacja geometrii łopaty C11 MEK07
6 TK14 charakterystyki aerodynamiczne profili śmigłowych. Obliczenia w przepływie ściśliwym C12 MEK01 MEK06
6 TK15 Zagadnienia aerodynamiki wirników śmigłowcowych: Teoria Glauerta, Teoria elementu łopaty. Zawis lot poziomy, wiatrakowanie. C13, C14, C15 MEK05

Nakład pracy studenta

Forma zajęć Praca przed zajęciami Udział w zajęciach Praca po zajęciach
Wykład (sem. 6) Godziny kontaktowe: 30.00 godz./sem.
Projekt/Seminarium (sem. 6) Godziny kontaktowe: 15.00 godz./sem..
Konsultacje (sem. 6)
Zaliczenie (sem. 6)

Sposób wystawiania ocen składowych zajęć i oceny końcowej

Forma zajęć Sposób wystawiania oceny podsumowującej
Wykład
Projekt/Seminarium
Ocena końcowa Na podstawie wyników z ćwiczeń

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