logo
Karta przedmiotu
logo

Aerodynamika 1

Podstawowe informacje o zajęciach

Cykl kształcenia: 2021/2022

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, Samoloty, Silniki lotnicze, Zarządzanie ruchem lotniczym

Tytuł otrzymywany po ukończeniu studiów: inżynier

Nazwa jednostki prowadzącej zajęcia: Katedra Inżynierii Lotniczej i Kosmicznej

Kod zajęć: 620

Status zajęć: obowiązkowy dla programu Samoloty, Zarządzanie ruchem lotniczym

Układ zajęć w planie studiów: sem: 4 / W15 L15 / 3 ECTS / E

Język wykładowy: polski

Imię i nazwisko koordynatora 1: dr hab. inż. prof. PRz Andrzej Krzysiak

Terminy konsultacji koordynatora: zgodnie z aktualnym terminarzem konsultacji

Imię i nazwisko koordynatora 2: dr inż. Marek Szumski

Terminy konsultacji koordynatora: zgodnie z aktualnym terminarzem konsultacji

semestr 4: mgr inż. Daniel Ficek , 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 wykorzystywana podczas zajęć ćwiczeniowych/laboratoryjnych/innych
1 Piotr Strzelczyk Aerodynamika małych prędkości OW PRz. 2003
2 materiały pomocnicze opracowane przez pracowników Katedry .
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 PRK
01 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_W07+
K_W11+
K_U01+
K_K01+
P6S_KR
P6S_UW
P6S_WG
02 umie przeprowadzić podstawowe pomiary aerodynamiczne i je właściwie zinterpretować. laboratorium raport pisemny K_W07++
K_U07++
P6S_UO
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
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: 10.00 godz./sem.
Egzamin (sem. 4) Przygotowanie do egzaminu: 11.00 godz./sem.
Egzamin pisemny: 2.00 godz./sem.

Sposób wystawiania ocen składowych zajęć i oceny końcowej

Forma zajęć Sposób wystawiania oceny podsumowującej
Wykład MEK01 - egzamin pisemny na ocenę 3,0 - po uzyskaniu co najmniej 60% punktów z egzaminu pisemnego; na ocenę 3,5 - po uzyskaniu co najmniej 70% punktów z egzaminu pisemnego; na ocenę 4,0 - po uzyskaniu co najmniej 80% punktów z egzaminu pisemnego; na ocenę 4,5 - po uzyskaniu co najmniej 90% punktów z egzaminu pisemnego; na ocenę 5,0 - po uzyskaniu co najmniej 95% punktów z egzaminu pisemnego
Laboratorium MEK02 - na podstawie sprawozdań i prac pisemnych Do pozytywnego zaliczenia niezbędne jest opracowanie pozytywnie ocenionych sprawozdań z przeprowadzonych badań doświadczalnych oraz uzyskanie pozytywnych ocen z 3 prac pisemnych. Ocena z laboratorium - średnia ocen z prac pisemnych.
Ocena końcowa średnia ważona: Laboratorium z wagą: 0,40 Egzamin z wykładu z wagą: 0,60

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