Aerodynamika – egzamin 20-06-2014

Część podstawowa

1. Sformułuj warunek Kutty-Żukowskiego. Wyjaśnij znaczenie tego warunku,

szkicując w szczególności układ linii prądu przepływu wokół profilu
lotniczego. Zaznacz na szkicu położenie punktów maksymalnego ciśnienia i
podaj jego wartość (prędkość, gęstość i ciśnienie w strumieniu swobodnym to
– odpowiednio -

,

,

V

const p









). Podaj wzór Kutty-Żukowskiego na silę

nośną i przekształć do wzoru na współczynnik C

L

(cięciwa profilu ma długość

c).

2. Podaj definicję środka parcia i środka aerodynamicznego. Jaki wpływ na

położenie tych punktów wzdłuż cięciwy profilu ma – według teorii cienkiego
profilu – wygięcie linii szkieletowej profilu?

3. Naszkicuj starannie układ linii prądu i profile prędkości w otoczeniu punktu

oderwania laminarnej warstwy przyściennej. Zdefiniuj (podaj formuły)
grubość straty wydatku i grubość straty pędu. Podaj postać równania von
Karmana w punkcie oderwania.

4. Naszkicuj starannie typowy kształt biegunowej dla niesymetrycznego profilu

laminarnego i zaznacz na szkicu punkty odpowiadające: maksymalnej sile
nośnej i maksymalnej doskonałości aerodynamicznej. Przyjmując, że dla
pewnego profilu C

D

= 0.06 przy C

L

=0.4, oblicz – posługując się wynikami

teorii linii nośnej – współczynnik oporu dla skrzydła eliptycznego o
wydłużeniu równym 10.

5. Zdefiniuj przemianę izentropową i podaj zależność zmiany ciśnienia w

funkcji zmiany gęstości w tej przemianie.

6. Naszkicuj na płaszczyźnie gęstość/ciśnienie wykres przemiany zachodzącej

na fali uderzeniowej. Czy w rzeczywistych przepływach może wystąpić
prosta rozrzedzeniowa fala uderzeniowa? Uzasadnij odpowiedź.

7. Przedstaw schematycznie profile prędkości i temperatury w laminarnej

ściśliwej warstwie przyściennej na ścianie izolowanej termicznie

8. Naszkicuj starannie schemat naddźwiękowego opływu płaskiej płytki przy

niezerowym kącie natarcia.

Czas: całość – 70 minut, tylko zadania 5-8 – 30 minut.