Cel kształcenia i wykaz literatury

Główny cel kształcenia: Rozszerzenie zakresu wiedzy i umiejętności studenta w dziedzinie aerodynamiki samolotu oraz zagadnień aerodynamiki dużych prędkości, dynamiki gazów.

Ogólne informacje o zajęciach: 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.

Inne: http://sites.google.com/site/aerodynamics4students/table-of-contents

Wykaz literatury, wymaganej do zaliczenia zajęć

Literatura wykorzystywana podczas zajęć wykładowych

1	P. Strzelczyk	Aerodynamika Małych Prędkości	OW PRz, Rzeszów.	2003
2	A. Tarnogrodzki	Dynamika Gazów,	WKiŁ, Warszawa .	2003
3	H.Ashley	Engineering Analysis of Flight Vehicles	Dover Publications, London, New York.	1992
4	J. Bertin, M. Smith	Aerodynamics for Engineers	Prentice Hall New York .	2002

Literatura wykorzystywana podczas zajęć ćwiczeniowych/laboratoryjnych/innych

1	P. Strzelczyk,	Aerodynamika Małych Prędkości	OW PRz, Rzeszów.	2003
2	A. Tarnogrodzki	Dynamika Gazów	WKiŁ, Warszawa.	2003

Literatura do samodzielnego studiowania

1	P. Strzelczyk	Aerodynamika Małych Prędkości	OW PRz, Rzeszów.	2003
2	A. Tarnogrodzki	Dynamika Gazów	WKiŁ, Warszawa .	2003

Wymagania wstępne w kategorii wiedzy/umiejętności/kompetencji społecznych

Wymagania formalne: student zarejestrowany na semestr piąty

Wymagania wstępne w kategorii Wiedzy: wiedza z zakresu podstaw aerodynamiki: moduł Aerodynamika I

Wymagania wstępne w kategorii Umiejętności: Umiejętność pozyskiwania informacji i oceny wartości materiałów źródłowych (literatura, Intenet) , umiejętność samokształcenia się

Wymagania wstępne w kategorii Kompetencji społecznych: Zrozumienie potrzeby ciągłego dokształcania się

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 PRK
01	Zna i umie zastosować podstawy metod obliczeniowych opartych o model powierzchni wirowej. Zna właściwości aerodynamiczne podstawowych konfiguracji samolotów.	wykład, ćwiczenia problemowe	raport pisemny	K_W11+++ K_W12++	P6S_WG P6S_WK
02	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	K_W11++	P6S_WG
03	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	K_W11+++ K_U07+ K_K01+	P6S_KR P6S_UO P6S_WG
04	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	K_W11+++	P6S_WG
05	Zna i rozumie podstawowe procesy zachodzące w przypadku przepływów hipersonicznych	wykład, ćwiczenia rachunkowe	raport pisemny	K_W11++ K_W12+++	P6S_WG P6S_WK
06	Zna własności przepływu wokół brył trójwymiarowych w zakresie prędkości naddźwiękowych	wykład, ćwiczenia rachunkowe	raport pisemny	K_W11+++ K_U01+++ K_K06+	P6S_KK P6S_UW P6S_WG

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
5	TK01	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.	W01, W02, C01, C02	MEK01
5	TK02	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.	W03, C03	MEK01 MEK02
5	TK03	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.	W04, C04	MEK03 MEK04
5	TK04	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"	W05, W06, C05, C06	MEK02 MEK04 MEK06
5	TK05	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.	W07, C07	MEK04 MEK06
5	TK06	Przepływy ściśliwe V: Przepływy hipersoniczne: Hipersoniczna fala uderzeniowa. Warstwa uderzeniowa. Teoria Newtona-Leesa dla przepływów hipersonicznych. Aerodynamiczne nagrzewanie ciał. Układy aerodynamiczne hipersonicznych obiektów latających.	W08, C08	MEK05 MEK06

Nakład pracy studenta

Forma zajęć	Praca przed zajęciami	Udział w zajęciach	Praca po zajęciach
Wykład (sem. 5)		Godziny kontaktowe: 15.00 godz./sem.	Uzupełnienie/studiowanie notatek: 5.00 godz./sem. Studiowanie zalecanej literatury: 5.00 godz./sem.
Ćwiczenia/Lektorat (sem. 5)	Przygotowanie do ćwiczeń: 5.00 godz./sem.	Godziny kontaktowe: 15.00 godz./sem.	Dokończenia/studiowanie zadań: 10.00 godz./sem.
Konsultacje (sem. 5)	Przygotowanie do konsultacji: 1.00 godz./sem.	Udział w konsultacjach: 1.00 godz./sem.
Zaliczenie (sem. 5)	Przygotowanie do zaliczenia: 1.00 godz./sem.	Zaliczenie pisemne: 2.00 godz./sem.

Sposób wystawiania ocen składowych zajęć i oceny końcowej

Forma zajęć	Sposób wystawiania oceny podsumowującej
Wykład	Na podstawie egzaminu pisemnego weryfikującego wiedzę teoretyczną
Ćwiczenia/Lektorat	na podstawie prac obliczeniowych stanowiących rozwinięcie tematyki realizowanej na ćwiczeniach.Przewiduje się 5 prac kontrolnych w semestrze.
Ocena końcowa	średnia ważona: ćwiczenia z wagą: 0,35 egzamin z wagą: 0,65

Przykładowe zadania

Wymagane podczas egzaminu/zaliczenia
(-)

Realizowane podczas zajęć ćwiczeniowych/laboratoryjnych/projektowych
strumieniowy.odt

Inne
(-)

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

Treści zajęć powiazane są z prowadzonymi badaniami naukowymi: tak

1	P. Strzelczyk	Sposób startu pojazdu kosmicznego z wykorzystaniem platformy startowej w postaci ekranoplanu	2023
2	T. Muszyński; P. Strzelczyk	Obudowa pędnika	2023
3	K. Pałkus; P. Strzelczyk	Dimensionless Numbers Relationships for Outer Air Seal of Low Pressure Turbine	2021
4	P. Strzelczyk	Wprowadzenie do astronautyki: inżynierski punkt widzenia	2020
5	R. Gałek; P. Strzelczyk	Velocity profiles of an electrohydrodynamic flow generator: CFD and experiment	2019