Aerodynamika II

Garant předmětu:

Přednášející:

Cvičící:

Předmět zajišťuje:

ústav letadlové techniky

Anotace:

V předmětu se studenti seznámí se stlačitelným prouděním plynů (vzduchu) s důrazem na aplikace v letectví. Důraz je kladen na dynamiku plynů, proudění kolem profilu a křídla v subsonické, trassonické a supersonické oblasti, rázové vlny a jejich vznik a vlastnosti (kolmá, šikmá a lambda rázová vlna).

Požadavky:

Aerodynamika I

Osnova přednášek:

1.Stlačitelnost plynů. Charakter subsonického, transsonického a supersonického obtékání těles. Šíření tlakových rozruchů.

2.Základní fyzikální zákony pro popis stlačitelného proudění. Základy a funkce dynamiky plynů. Aerodynamický ohřev. Měření stavových veličin a rychlosti proudu ve stlačitelných tekutinách.

3.Jednorozměrné stacionární proudění adiabatické, adiabatické se třením a proudění s výměnou tepla.

4.Proudění v dýzách a difuzorech s proměnným průřezem. Vznik rázových vln, kolmá rázová vlna.

5.Rovinné potenciální proudění stlačitelné tekutiny.

6.Proudění vazké stlačitelné tekutiny.

7.Subsonické obtékání aerodynamického profilu. Kritické Machovo číslo. Aerodynamické součinitele.

8.Subsonické obtékání a aerodynamické charakteristiky přímého a šípového křídla konečného rozpětí.

9.Dvourozměrné supersonické proudění. Obtékání konvexní a konkávní hrany.

10.Supersonické profily.

11.Supersonické obtékání a aerodynamické charakteristiky křídla.

12.Transsonické jevy. Aerodynamické charakteristiky profilů, křídel a letounů v transsonické oblasti. Interakce mezní vrstvy s vnějším proudem a rázovou vlnou. Superkritické profily. Prostředky pro redukci vlnové krize.

13.Hypersonické proudění

Osnova cvičení:

1.Řešení Prandtlovy rovnice křídla. Glauertova metoda.

2.Odvození a využití rovnic pro stlačitelné proudění. Závislost Machova čísla a rychlostního parametru. Vyjádření bezrozměrných stavových veličin.

3.Stlačitelnost plynů. Šíření tlakového rozruchu. Aerodynamický ohřev.

4.Grafické vyjádření Bernoulliho integrálů a kritické hodnoty bezrozměrných veličin.

5.Adiabatické, isoentropické proudění v trubici proměnného průřezu.

6.Proudění stlačitelné tekutiny dýzami, difusory a aerodynamickým tunelem.

7.Rázové vlny.

8.Tlakové poměry na rychloměrných sondách.

9.Rychlostní poměry při nestlačitelném a stlačitelném proudění na profilu.

10.Aerodynamické charakteristiky profilu při subsonickém stlačitelném proudění.

11.Kritické Machovo číslo.

12.Obtékání konvexní a konkávní hrany.

13.Dvourozměrné supersonické obtékání aerodynamického profilu. Supersonické profily.

Cíle studia:

Cílem předmětu je prohloubení znalostí z oblasti aerodynamiky o případy obtékání křídla a případy stlačitelného podzvukového, transsonického a nadzvukového proudění. Absolventi předmětu se seznámí jak s oblastí vnějšího proudění, tak proudění v kanálech a dýzách.

Studijní materiály:

•Brož, V., Aerodynamika vysokých rychlostí, skriptum ČVUT

•Anderson, J., Modern Compressible Flow: With Historical Perspective, 4th edition, McGraw-Hill, 2021, ISBN 9781260471441

•Anderson, J., Fundamentals of Aerodynamics, 6th edition, McGraw-Hill, 2017, ISBN 9781259129919

•Shapiro, A. H., The Dynamics and Thermodynamics of Compressible Fluid Flow, Wiley, 1977, ISBN: 978-0-471-06691-0

Poznámka:

Další informace:

Pro tento předmět se rozvrh nepřipravuje

Předmět je součástí následujících studijních plánů: