Aerodynamika dr inż. Krzysztof Kubryński

Egzamin 18.06.08

Zadanie 1

Aby wyznaczyć opływ bryły płynem o stałej gęstości należy rozwiązać:

1. Równanie ciągłości

2. Równanie Naviera-Stockesa

3. Równanie zachowania energii

4. Spełnić zasadę entropii

Źródło: notatki z wykładów

Zadanie 2

Równanie Bernoulliego otrzymujemy z:

1. Równania ciągłości

2. Równania Naviera-Stockesa

3. Równania Eulera

4. Równania zachowania energii

Źródło: Wikipedia: Równanie Bernouliego

„Równanie Bernoulliego wynika z zasady zachowania energii i według intencji jego autora stanowić powinno jej zapis za pomocą parametrów hydrodynamicznych…”

Zadanie 3

Jakie jest (w przybliżeniu) nachylenie charakterystyki siły nośnej profilu:

Źródło: Notatki z wykładu

Zadanie 4

Od czego zależy
profilu w przepływie nielepkim nieściśliwym?

1. Nie zależy od geometrii

2. Kształtu szkieletowej

3. Grubości

4. Strzałki

Zadanie 5

Typowa wartość
wynosi:

1. 0,0001

2. 0,001

Odpowiedź: Cxmin= 0,01 dla profilu symetrycznego, Cxmin=0,004 dla profilu laminarnego

Zadanie 6

Naszkicuj typowy przebieg charakterystyki Cz(α) profilu izolowanego, profilu z wychyloną klapą tylną oraz profilu ze slotem (pełen zakres kątów)

Zadanie 7

Co to jest środek aerodynamiczny profilu?

Punkt na cięciwie, gdzie przykładane są zmiany Pz przy zmianach kąta natarcia. Punkt, względem którego współczynnik momentu nie zależy od kąta natarcia.

Źródło: Notatki z wykładów

Zadanie 8

Przy małych liczbach Macha środek aerodynamiczny profilu leży w przybliżeniu w ______ % cięciwy.

25% cięciwy

Zadanie 9

Podaj wzór Żukowskiego na siłę nośną, określ (nazwij) zamieszczone wyrażenia.

n

Gdzie:

Γ- cyrkulacja wiru związanego

Ρ- gęstość gazu

V-prędkość strumienia równoległego, niezaburzonego obecnością profilu w dostatecznie dużej od niego odległości

l-długość wycinka skrzydła nieskończenie długiego

Źródło: Szymon Pilecki „Lotnictwo i Kosmonautyka”

Zadanie 10

Wyjaśnić znaczenie warunku spływu w ostrzu (Żukowskiego) w analizie potencjalnego opływu profilu?

Jeśli tylny punkt krytyczny nie pokrywa się z ostrzem profilu, to prędkość na ostrzu dąży do nieskończoności, co nie może mieć miejsca w rzeczywistości. Sprzeczność tą reguluje postulat Czapłygina- Żukowskiego: „Spośród wszystkich możliwych form opływu profilu w rzeczywistym opływie realizować się będzie ta jedyna, przy której tylnym punkt krytyczny pokrywa się z ostrzem”.

Źródło: Skrypt Aerodynamika

Zadanie 11

Wzór na współczynnik siły oporu indukowanego skrzydła o skończonej rozpiętości, wyjaśnić wielkości występujące we wzorze.

Gdzie:

λ- wydłużenie skrzydła

δ- współczynnik doświadczalny, zależny od wydłużenia i obrysu skrzydła

Źródło: Szymon Pilecki „Lotnictwo i Kosmonautyka”

Zadanie 12

Średni kąt indukowany w płaszczyźnie skrzydła wynosi:

Zadanie 13

Zadanie 14

Naszkicuj charakterystyki Cz(α) i Cx(Cz) skrzydła o skończonej rozpiętości oraz profilu skrzydła

Zadanie 15

Naszkicuj rozwój oderwania na powierzchni skrzydeł ? profilu, brak skrętu.

Zadanie 16

Liczba Macha wzrostu oporu to liczba Macha przepływu niezaburzonego przy której:

1. Pojawia się opór falowy

2. Opór jest maksymalny

3. Wzrost Cx wynosi 0,002

4. Tempo wzrostu wynosi ∆Cxi=0,1 ∆M?

Zadanie 17

Naszkicuj typowe wykresy Cz( M?) i Cx(M?) dla profilu przy stałym kącie natarcia

Zadanie 18

Po przekroczeniu krytycznej liczby Macha moment podłużny profilu(pamiętać o znakach)

1. Może wzrosnąć lub spaść

2. Zmniejsza się

3. Wzrasta

4. Niewiele się zmienia

Źródło: Notatki z wykładów

Zadanie 19

Środek aerodynamiczny profilu ? przy prędkościach naddźwiękowych leży w _____ % cięciwy profilu.

Zadanie 20

Od czego zależy
profilu w przepływie naddźwiękowym?

1. Nie zależy od geometrii

2. Kształtu szkieletowej

3. Grubości

4. Liczby Macha

Zadanie 21 ?

Opór falowy profilu ostrego w przepływie naddźwiękowym ze wzrostem liczby Macha:

1. Wzrasta

2. Zmniejsza się

3. Nie zmienia się

4. Może wzrosnąć lub spaść

Współczynnik oporu falowego:

Źródła: Szymon Pilecki „Lotnictwo i Kosmonautyka” „Przy naddźwiękowym przepływie występują tylko fale skośne, w związku z czym współczynnik oporu ulega zmniejszeniu”

Zadanie 22 ?

Cz(
dla profilu ostrego w przepływie naddźwiękowym zależy od:

1. Rozkładu grubości

2. Wygięcia szkieletowej

3. Liczby Macha

4. Kształtu szkieletowej

W przepływie naddźwiękowym wygięcie szkieletowej oraz zwiększenie grubości profilu nie generują siły nośnej. Wzrost wygięcia czy grubości generuje tylko opór. Należy ustawić profil pod kątem natarcia >0 aby wygenerować siłę nośną. Całkowita siła nośna wynika tylko z kąta natarcia, spada w miarę wzrostu liczby Macha, zgodnie ze wzorem na całkowitą siłę nośną:

Źródło: Notatki z wykładów

Zadanie 23

Przy naddźwiękowym opływie naroża wklęsłego może powstać:

1. Prostopadła fala

2. Skośna fala uderzeniowa

3. Odsunięta fala uderzeniowa

4. ?

Źródło: Notatki z wykładów : Przy zbyt dużym kącie nowej powierzchni skośna fala uderzeniowa nie może istnieć-> powstaje odsunięta fala uderzeniowa

Zadanie 24

Co powstaje przy naddźwiękowym opływie naroża wypukłego?

Nowa fala rozrzedzeniowa- w rzeczywistości wachlarz izentropowych fal rozrzedzeniowych.

Źródło: notatki z wykładów

Zadanie 25 ?

Jaka musi być wartość liczby Macha przed skośną falą uderzeniową (warunek wystąpienia fali skośnej)?

---