Popis předmětu - B9M38AML
B9M38AML | Aerodynamika a mechanika letu | ||
---|---|---|---|
Role: | PO | Rozsah výuky: | 2P+4L |
Katedra: | 13138 | Jazyk výuky: | CS |
Garanti: | Nožička J., Roháč J. | Zakončení: | Z,ZK |
Přednášející: | Nožička J., Suchý J. | Kreditů: | 6 |
Cvičící: | Nožička J., Suchý J. | Semestr: | Z |
Webová stránka:
https://moodle.fel.cvut.cz/courses/B9M38AMLAnotace:
Předmět poskytuje přehled hlavních poznatků z letecké aerodynamiky a mechaniky letu. V úvodní části předmětu jsou studenti seznámeni s modely a rovnicemi pro proudění nestlačitelné tekutiny a poté jsou odvozeny rovnice popisující silový a momentový účinek proudění na povrch aerodynamického profilu a křídla. V další části jsou odvozeny důležité vztahy popisující projevy stlačitelnosti, které jsou dále opět aplikovány na obtékání aerodynamických těles při vysokých subsonických a supersonických rychlostech. V rámci předmětu jsou probrány základní režimy mechaniky letu a základy návrhu vrtulí.Osnovy přednášek:
1. | Vlastnosti plynů, modely proudění, základní rovnice mechaniky tekutin a termodynamiky. | |
2. | Navier-Stokesova rovnice. Potenciální proudění, obtékání válce, vztah pro vztlak. Vlastnosti víru a vírových polí. | |
3. | Rozměrová analýza a podobnost, empirický vztah pro vztlak. Laminární a turbulentní proudění. Mezní vrstva. | |
4. | Geometrie profilu, aerodynamická síla a moment. Teorie tenkého profilu, integrální charakteristiky profilu. | |
5. | Vliv mezní vrstvy na integrální charakteristiky profilu, profilové řady. Metody singularit, panelové metody. | |
6. | Geometrie křídla. Teorie nosné čáry, indukovaný parametry. Rovnice jednoplošníku a její řešení. Vliv půdorysného tvaru a kroucení přímého křídla na jeho vlastnosti. | |
7. | Prostředky pro zvýšení vztlaku. Podmínky podélné statické stability. Koncept směrové a klonivé stability. | |
8. | Aerodynamika letounu – trup, vliv řídich ploch. Vliv umístění těžiště. Dynamická stabilita letounu. | |
9. | Propulzní soustava. Teorie vrtulové propulze. Turbínový proudový motor. | |
10. | Nosný rotor vrtulníku. Teorie leteckých vrtulí. Vírová teorie. Metoda elementárního profilu. Charakteristiky vrtule. Pevné a stavitelné vrtule. | |
11. | Mechanika letu - klouzavý, vodorovný, stoupavý let, ustálená vodorovná zatáčka, skluzová, výkluzová zatáčka | |
12. | Mechanika letu - Vliv hmotnosti a výšky. Vzlet a přistání. Model standardní atmosféry. | |
13. | Vliv stlačitelnosti. Kritické Machovo číslo, transsonická divergence, šípové křídlo. Transsonické proudění. | |
14. | Supersonické proudění, kritický stav. Rázová a expanzní vlna. Expanze. Nadzvukové obtékání šikmé desky. |
Osnovy cvičení:
Laboratoře budou probíranou teorii rozšiřovat o praktickou stránku, která se bude skládat z: i) výpočtů v Matlabu/Simulinku, CFD programu Fluent, ii) praktických ukázek v laboratořích a iii) praktických měření v aerodynamickém tunelu a na testbedu pro měření parametrů vrtule/motoru. Konkrétně se bude jednat o:a) | Proudění v trubici, výpočet ztrát. Základní výpočty. Zadání semestrálních prací. | |
b) | Modelování proudění, program Matlab/Simulink (modelování potenciálního proudění) | |
c) | Numerické řešení proudových polí, CFD program Fluent. | |
d) | Integrální charakteristiky profilu. Návrh profilu požadovaných vlastností. Panelové metody. | |
e) | Integrální charakteristiky křídla. Křídlo a panelové metody. | |
f) | Návrh přímého křídla. Vliv klapek a kroucení křídla. | |
g) | Návrh ocasních ploch, stabilita a řiditelnost. | |
h) | Návrh požadovaného tahu pro vzlet, horizontální let, stoupání, VTOL. | |
i) | Návrh vrtule, metoda elementárního profilu. | |
j) | Mechanika letu. | |
k) | Izoentropické proudění, kritický stav. |
Literatura:
[1] | Anderson, J. D. Jr.: Fundamentals of Aerodynamics. McGraw-Hill, 2007. ISBN: 13978-0-07-295046-5 | |
[2] | Hughton, E.,L., Carpenter P., W.: Aerodynamics for Engineering Students. Butterworth-Heinemann 2003. ISBN: 978-0-7506-5111-0 | |
[3] | Phillips, W. F.: Mechanics of Flight. John Wiley & Sons, 2004. ISBN: 0-471-33458-8 |
Požadavky:
Poznámka:
Předmět je odbornostně zajišťován ve spolupráci s Ústavem mechaniky tekutin a termodynamiky, Fakulta strojní |
Klíčová slova:
Aerodynamika, mechanika letu.Předmět je zahrnut do těchto studijních plánů:
Plán | Obor | Role | Dop. semestr |
MPLAK_2016 | Avionika | PO | 1 |
Stránka vytvořena 28.3.2024 07:52:02, semestry: Z,L/2023-4, Z/2024-5, připomínky k informační náplni zasílejte správci studijních plánů | Návrh a realizace: I. Halaška (K336), J. Novák (K336) |