338-0321/01 – Základy aerodynamiky (ZA)
Garantující katedra | Katedra hydromechaniky a hydraulických zařízení | Kredity | 4 |
Garant předmětu | doc. Ing. Sylva Drábková, Ph.D. | Garant verze předmětu | doc. Ing. Sylva Drábková, Ph.D. |
Úroveň studia | pregraduální nebo graduální | Povinnost | povinný |
Ročník | 1 | Semestr | letní |
| | Jazyk výuky | čeština |
Rok zavedení | 2008/2009 | Rok zrušení | 2009/2010 |
Určeno pro fakulty | FS | Určeno pro typy studia | bakalářské |
Cíle předmětu vyjádřené dosaženými dovednostmi a kompetencemi
Zvládnutí problematiky obtékání těles se zaměřením na letecké profily, stanovení vztlakové a odporové síly působící na letoun, podle předpisu JAR-66.
Vyučovací metody
Přednášky
Cvičení (v učebně)
Experimentální práce v laboratoři
Anotace
Fyzika atmosféry, Rovnice kontinuity, rovnice Bernoulliho, Pitotova trubice a měření rychlosti, laminární a turbulentní proudění, mezní vrstva, odpor těles, obtékání profilů, Žukovského rovnice, vztlak, odpor. Rovnováha sil u letounu, klouzavost, teorie zatáčky, ustálený let.
Povinná literatura:
Doporučená literatura:
Forma způsobu ověření studijních výsledků a další požadavky na studenta
V průběhu semestru se budou studenti aktivně zapojovat do řešení příkladů v rámci cvičení. Budou své znalosti aplikovat při laboratorním měření. V zápočtovém týdnu vypracují test obsahujícího 10 stručných otázek a dva příklady k řešení.
E-learning
Další požadavky na studenta
Prerekvizity
Předmět nemá žádné prerekvizity.
Korekvizity
Předmět nemá žádné korekvizity.
Osnova předmětu
Program přednášek
1 Fyzika atmosféry.
Mezinárodní atmosféra ISA, použití v aerodynamice. Fyzikální vlastnosti vzduchu.
2 Proudění
Základní pojmy, rozdělení proudění, laminární a turbulentní proudění, volné proudění, relativní proudění, zešikmení proudu, vířivé proudění, stagnace.
3 Základní rovnice popisující proudění
Rovnice spojitosti, Eulerova rovnice hydrodynamiky, Bernoulliho rovnice pro ideální a skutečnou kapalinu, aplikace
4 Měření rychlosti a tlaku v proudící tekutině
Pitotova a Prandtlova trubice, průřezová měřidla, Venturiho trubice. Žárový anemometr.
5 Změna hybnosti
Věta o změně hybnosti, výpočet silových účinků proudu tekutiny
6 Obtékání těles.
Síly a momenty při obtékání těles, aerodynamická síla, odpor těles. Obtékání desky, koule a válce. Cirkulace rychlosti, Žukovského rovnice.
7 Mezní vrstva
Mezní vrstva, tloušťka mezní vrstvy, odtržení mezní vrstvy. Mezní vrstva atmosféry.
8 Obtékání leteckého profilu
Letecký profil, geometrie a názvosloví. Aerodynamický střed, aerodynamická jemnost křídla, tvar a štíhlost křídla, úhel náběhu, nabíhající a odtékající proud.
9 Obtékání leteckého profilu
Odporová síla profilu, vztlaková síla profilu, koeficient vztlaku, koeficient odporu, aerodynamická polára, indukovaný odpor
10 Vliv znečistění aerodynamických ploch zahrnujících led, sníh, námrazu.
11 Teorie letu
Vzájemný vztah mezi vztlakem, gravitační silou, tahem a odporem. Klouzavost
Ustálené lety, výkony.
12 Teorie zatáčky
Vliv násobku zatížení: pádová rychlost,letová obálka a konstrukční pevnostní omezení
Prostředky na zvýšení vztlaku.
13 Letová stabilita a dynamika
Podélná, příčná a směrová stabilita (aktivní a pasivní)
Program cvičení
1. Fyzikální vlastnosti vzduchu, stavová rovnice, Mezinárodní atmosféra ISA, použití v aerodynamice.
2. Rovnice spojitosti, Bernoulliho rovnice, jejich aplikace.
3. Měření rychlosti a tlaku v proudící tekutině, Pitotova a Prandtlova trubice, průřezová měřidla.
4. Laboratorní cvičení
Měření rychlostního profilu Pitotovou trubicí, měření ztráty třením na vzduchové trati .
5. Věta o změně hybnosti, výpočet silových účinků proudu tekutiny
6. Odpor těles, třecí odpor na desce, tvarový odpor, obtékání zakřivených těles.
7. Obtékání leteckého profilu
Odporová síla profilu, vztlaková síla profilu, koeficient vztlaku, koeficient odporu, aerodynamická polára.
Seznam otázek ke zkoušce
1. Mezinárodní standardní atmosféra ( ISA), použití v aerodynamice
2. Rovnice spojitosti
3. Eulerova rovnice hydrodynamiky
4. Bernoulliho rovnice pro ideální a skutečnou kapalinu
5. Věta o změně hybnosti a její aplikace v proudění tekutin
6. Pitotova ( Prandtlova ) trubice pro měření rychlosti
7. Venturiho trubice
8. Proudění skutečné kapaliny - Laminární a turbulentní proudění
9. Mezní vrstva, tloušťka mezní vrstvy, odtržení mezní vrstvy
10. Obtékání a odpor těles
11. Obtékání desky, koule a válce
12. Cirkulace rychlosti, Žukovského rovnice
13. Letecký profil, geometrie a názvosloví
14. Odporová síla profilu
15. Vztlaková síla profilu
16. Polára profilu
17. Indukovaný odpor
18. Tvar a štíhlost profilu
19. Vztah mezi vztlakem, tíhou, tahem a odporem
20. Klouzavost
21. Ustálený let, výkon
22. Teorie zatáčky
23. Prostředky pro zvýšení vztlaku
Podmínky pro získání zápočtu:
Zpracování protokolu z měření (10 bodů)
Vyřešení zápočtového testu obsahujícího 10 stručných otázek a dva příklady k řešení (20 bodů)
Zkouška z předmětu:
Ústní zkouška (zodpovězení 2 otázek)
Podmínky absolvování předmětu
Výskyt ve studijních plánech
Výskyt ve speciálních blocích
Hodnocení Výuky
Předmět neobsahuje žádné hodnocení.