PK logo n
WM logo n

Aerodynamika z elementami mechaniki płynów

Wydział Mechaniczny
Kierunek

MECHANIKA I BUDOWA MASZYN
Specjalność Wszystkie specjalności
Nazwa przedmiotu Aerodynamika z elementami mechaniki płynów
Rodzaj studiów Rok Sem. Forma zajęć i liczba godzin Punkty ECTS
Stacjonarne - I stopień I I W15+C15 2
Niestacjonarne - I stopień I I W9+C9 2
Wymagania wstępne - zaliczone przedmioty: Matematyka, Fizyka, Mechanika płynów
Założenia i cele przedmiotu: rozszerzenie wiedzy z zakresu dynamiki przepływów. Zdobycie wiedzy teoretycznej niezbędnej przy badaniu i modelowaniu ruchu gazu oraz sił, jakie wywiera on na graniczące z nim ciała.
Metody dydaktyczne: aktywny udział w zajęciach, rozwiązywanie zadań i sprawdzianów.
Forma i warunki zaliczenia przedmiotu: zaliczenie wykładu i ćwiczeń.
Ocena końcowa: średnia arytmetyczna z oceny z ćwiczeń i testu z wykładu.
TREŚCI PROGRAMOWE
Wykłady

Pojęcia podstawowe. Teoria warstwy przyściennej. Równania laminarnej warstwy przyściennej. Równania turbulentnej warstwy przyściennej. Modelowanie turbulencji. Potencjalny opływ profilu kołowego. Siła oporu czołowego i siła unoszenia. Twierdzenie śukowskiego – Kutty, efekt Magnusa. Opływ ciał płynem lepkim, siła oporu tarcia. Propagacja małych zaburzeń ciśnienia w gazie. Równanie falowe i jego charakterystyki. Prędkość dźwięku. Lczba 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 (przepływ Fanno). Prostopadła fala uderzeniowa. Pomiar prędkości w naddźwiękowym strumieniu gazu za pomocą rurki Pitota. Przepływ pary przez dyszę zbieżno–rozbieżną.
Ćwiczenia
Przybliżone metody rozwiązań równań Prandtla. Wyznaczanie lepkości turbulentnej w przepływach rozwiniętej turbulencji. Wyznaczanie sił oporu i unoszenia działających na opływany profil. Prędkość dźwięku, stoŜek Macha. Wyznaczanie parametrów spiętrzenia i krytycznych w obszarze strumienia gazu. Przepływ gazu przez dyszę o zmiennym przekroju. Obliczanie wymiarów dyszy. Wyznaczanie prędkości w naddźwiękowym strumieniu gazu za pomocą rurki Prandtla.
Literatura podstawowa
  1. Gryboś R.; Podstawy mechaniki płynów. PWN, Warszawa 2002.
  2. Rup K.; Aerodynamika w inżynierii bezpieczeństwa. Wydawnictwa PK, Kraków 2010.
  3. Burka E. S., Nałęcz T. J.; Mechanika płynów w przykładach. Teoria, zadania, rozwiązania. PWN, Warszawa 1994.
Literatura uzupełniająca
  1. Rup K.; Procesy przenoszenia zanieczyszczeń w środowisku naturalnym. WNT, Warszawa 2006.
  2. White F. M.: Fluid Mechanics. McGRAW-HILL (sixth edition), New York 2008.
  3. Wilcox D. C. : Turbulence Modeling for CDF (second edition) DCW Industries, Inc. 1998.
Osoba odpowiedzialna za przedmiot
Jednostka realizująca przedmiot Instytut Inżynierii Cieplnej i Procesowej - (M-5)

Logowanie