Aerodynamika w inżynierii bezpieczeństwa

Wydział Mechaniczny
Kierunek INŻYNIERIA BEZPIECZEŃSTWA
Specjalność Wszystkie specjalności
Nazwa przedmiotu Aerodynamika w inżynierii bezpieczeństwa
Rodzaj studiów Rok Sem. Forma zajęć i liczba godzin Punkty ECTS
Stacjonarne - I stopień III V W15+C15 2
Niestacjonarne - I stopień III V W9+C6 2
Wymagania wstępne - zaliczone przedmioty: Fizyka, Mechanika płynów
Założenia i cele przedmiotu: zapoznanie się z podstawowymi prawami i równaniami rządzącymi ruchem płynów ściśliwych, w sposób umożliwiający zorientowaniu się w całokształcie zagadnień aeromechaniki, mających znaczenie dla inżyniera. Zdobycie podstawowej wiedzy teoretycznej niezbędnej przy badaniu i modelowaniu ruchu gazu oraz sił, jakie wywiera on na opływane ciała.
Metody dydaktyczne: wykład konwersatoryjny z wykorzystaniem środków multimedialnych.
Forma i warunki zaliczenia przedmiotu: zaliczenie ćwiczeń tablicowych i wykładów.
Ocena końcowa: średnia z ocen zaliczenia ćwiczeń i wykładu.
TREŚCI PROGRAMOWE
Wykłady
Pojęcia podstawowe. Potencjalny opływ profilu kołowego. Siła oporu czołowego i siła unoszenia. Twierdzenie Żukowskiego – Kutty, efekt Magnusa. Opływ ciał płynem lepkim, siła oporu tarcia. Opływ pojazdu. Propagacja małych zaburzeń ciśnienia w gazie. Równanie falowe i jego charakterystyki. Prędkość dźwięku. Liczba Macha, klasyfikacja przepływów gazu. Przepływy ustalone gazu idealnego. Parametry spiętrzenia. Jednowymiarowy przepływ gazu przez kanał o zmiennym przekroju. Liczba Lavala, parametry krytyczne. Ustalony jednowymiarowy przepływ gazu przez kanał o zmiennym przekroju. Równanie Hugoniota. Przepływ w kanałach zbieżnych i zbieżno – rozbieżnych. Dysza geometryczna (dysza Lavala), dysza termiczna i masowa. Przepływ gazu lepkiego. Prostopadła fala uderzeniowa. Pomiar prędkości w naddźwiękowym strumieniu gazu za pomocą rurki Pitota. Zjawisko wybuchu. Elementy fali detonacyjnej.
Ćwiczenia
Opadanie ciał w płynie, współczynnik siły oporu, prędkość graniczna opadania. Wyznaczanie sił oporu i unoszenia działających na poruszający się pojazd samochodowy. Prędkość dźwięku w gazach. Prędkość dźwięku w innych ciałach. Klasyfikacja ruchu gazów. Równanie energii dla strugi gazu. Wyznaczanie parametrów spiętrzenia i krytycznych w obszarze strumienia gazu. Wypływ gazu przez dyszę o zmiennym przekroju. Obliczanie wymiarów dyszy. Wyznaczanie parametrów gazu za falą uderzeniową.
Literatura podstawowa
  1. Gryboś R.; Podstawy mechaniki płynów. PWN, Warszawa 2002.
  2. Burka E. S., Nałęcz T. J.; Mechanika płynów w przykładach. Teoria, zadania, rozwiązania. PWN, Warszawa 1994.
  3. Rup K.; Aerodynamika w inżynierii bezpieczeństwa. Wydawnictwa PK, Kraków 2010.
Literatura uzupełniająca
  1. Tarnogrodzki A.; Dynamika gazów. Przepływy jednowymiarowe i fale proste. WKiŁ, Warszawa 2003.
  2. Orzechowski Z., Prywer J., Zarzycki R.; Mechanika płynów w inżynierii środowiska. WNT, Warszawa 2001.
Osoba odpowiedzialna za przedmiot
Jednostka realizująca przedmiot Instytut Inżynierii Cieplnej i Procesowej - (M-5)

Logowanie