Cel kształcenia i wykaz literatury

Główny cel kształcenia: Zapoznanie się z metodami obliczeniowymi i eksperymentalnymi aerodynamiki małych i dużych prędkości.

Ogólne informacje o zajęciach: Zagadnienia aerodynamiki małych prędkości i dużych prędkości rozszerzone w stosunku do kursu inżynierskiego. 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	J. Bertin, L. Smith, M. Cummings	Aerodynamics for Engineers	Prentice Hall College.	1997

Literatura do samodzielnego studiowania

1

Piotr Strzelczyk

Aerodynamika Małych Prędkości,

OW PRz.

2003

Wymagania wstępne w kategorii wiedzy/umiejętności/kompetencji społecznych

Wymagania formalne: rejestracja na semestr pierwszy

Wymagania wstępne w kategorii Wiedzy: Matematyka (2798) i Aerodynamika (620) na poziomie studiów inżynierskich

Wymagania wstępne w kategorii Umiejętności: Umiejętność posługiwania się technikami informacyjno- komunikacyjnymi właściwymi do realizacji zadań typowych dla działalności inżynierskiej. Umiejętność oceny wartości materiałów źródłowych.

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 PRK
01	znajomość podstaw metod modelowania opływu brył płaskich	wykład, laboratorium	raport pisemny	K_W04++ K_W06++	P7S_WG
02	rozumie i posiada umiejętność modelowania opływu płatów o skończonym wydłużeniu, w tym płatów o małym wydłużeniu	wykład, laboratorium	raport pisemny	K_W06++ K_U08+++	P7S_UW P7S_WG
03	rozumie i umie stosować w obliczeniach jednowymiarowe modele przepływów ściśliwych	wykład, laboratorium	raport pisemny	K_U08++	P7S_UW
04	rozumie i umie stosować w obliczeniach metody właściwe dla dwuwymiarowych przepływów naddźwiękowych.	wykład	raport pisemny	K_U08++	P7S_UW
05	zna zakres stosowalności technik eksperymentalnych i komputerowych służących do wyznaczania charakterystyk profili i płatów nośnych	wykład, laboratorium	raport pisemny	K_W04+++ K_U07+ K_U08++ K_U13+	P7S_KR P7S_UW P7S_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
1	TK01	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.	W01, W02	MEK01
1	TK02	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.	W03, W04	MEK02
1	TK03	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.	W05	MEK03
1	TK04	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.	W06, W07, W08	MEK04
1	TK05	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	L01, L02, L03, L04, L05, L06, L07, L08	MEK05

Nakład pracy studenta

Forma zajęć	Praca przed zajęciami	Udział w zajęciach	Praca po zajęciach
Wykład (sem. 1)		Godziny kontaktowe: 15.00 godz./sem.	Uzupełnienie/studiowanie notatek: 5.00 godz./sem. Studiowanie zalecanej literatury: 10.00 godz./sem.
Laboratorium (sem. 1)	Przygotowanie do laboratorium: 8.00 godz./sem.	Godziny kontaktowe: 15.00 godz./sem.	Dokończenia/wykonanie sprawozdania: 7.00 godz./sem.
Konsultacje (sem. 1)
Zaliczenie (sem. 1)

Sposób wystawiania ocen składowych zajęć i oceny końcowej

Forma zajęć	Sposób wystawiania oceny podsumowującej
Wykład	Na postawie prac obliczeniowych (dwie w semestrze) dotyczących wybranych zagadnień objętych tematyką wykładu.
Laboratorium	Na podstawie sprawozdań.
Ocena końcowa	średnia ważona z laboratorium i wykładu: wykład z wagą: 0,50 laboratorium z wagą: 0,50

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: tak

1

A. Krzysiak; A. Kubit; Ł. Lenart; W. Łabuński; T. Trzepieciński

Effect of Sandblasting on Static and Fatigue Strength of Flash Butt Welded 75Cr4 Bandsaw Blades

2021