Detail předmětu
Aerodynamika II
FSI-OA2-AAk. rok: 2024/2025
Vliv stlačitelnosti vzduchu - Zákony mechaniky tekutin pro stlačitelnou tekutinu (stavová rovnice, rovnice kontinuity, Bernoulliho rovnice, Eulerovy a Navier-Stokesovy rovnice), vliv stlačitelnosti vzduchu na aerodynamické vlastnosti profilů, vliv stlačitelnosti na charakteristiky křídla, vliv stlačitelnosti na charakteristiky letounu. Specifika transsonického a supersonického letu a jejich řešení. Výpočetní metody v aplikované aerodynamice - panelové metody – 2D a 3D metoda okrajových prvků, teoretický popis, aplikace, CFD metody – MKD, MKO v 1D, 2D a 3D, teoretický popis, přehled aplikací, komerční software, praktické cvičení. Aerodynamická optimalizace letounu - nástroje, optimalizační metody, multidisciplinární optimalizace.
Jazyk výuky
Počet kreditů
Garant předmětu
Zajišťuje ústav
Nabízen zahraničním studentům
Vstupní znalosti
Pravidla hodnocení a ukončení předmětu
- správně vypracuje a odevzdá domácí práce zadané během semestru, - správně vypracuje a odevzdá zprávy o laboratorním měření, - dopočítá doma všechny příklady, které ve cvičení nedořešil. Zkouška z předmětu je písemná a v případě nejasností v písemných odpovědích i ústní. V písemné části zkoušky student odpovídá na 5 otázek po 10-ti bodech a dále řeší 2 příklady, každý za 20 bodů. Minimální počet bodů pro absolvování zkoušky je 45. V ústní části zkoušky student odpovídá na doplňující otázky ke svým výsledkům z testu.
Je-li účast ve cvičení a laboratorním cvičení nižší než 10 ze 13 student týdnů výuky student prokáže, že vypracoval všechny příklady ze cvičení kdy chyběl. Je-li účast ve cvičení nížší než 50 % student individuálně nahrazuje zameškaná cvičení.
Učební cíle
Absolventi kurzu se naučí řešit stlačitelné podzvukové a nadzvukové obtékání profilů a křídel, dále proudění v kanálech, dýzách a potrubí.
Základní literatura
Prof. Václav Brož: Aerodynamika VR, , 0
Doporučená literatura
J. D. Anderson, jr.: Fundamentals of Aerodynamics, , 0
Zařazení předmětu ve studijních plánech
Typ (způsob) výuky
Přednáška
Vyučující / Lektor
Osnova
1.1 Zákony mechaniky tekutin pro stlačitelnou tekutinu
1.2 Vliv stlačitelnosti vzduchu na aerodynamické vlastnosti profilů
1.3 Vliv stlačitelnosti na charakteristiky křídla
1.4 Vliv stlačitelnosti na charakteristiky letounu
1.5 Specifika transsonického a supersonického letu – vybrané kapitoly
2. Výpočetní metody v aplikované aerodynamice
2.1 panelové metody – 2D a 3D BEM, teoretický popis, aplikace
2.2 CFD metody – MKD, MKO v 1D, 2D a 3D, teoretický popis, přehled aplikací, komerční software, praktické cvičení
3. Aerodynamická optimalizace letounu
3.1 nástroje, optimalizační metody
3.2 multidisciplinární optimalizace
Laboratorní cvičení
Vyučující / Lektor
Osnova
Cvičení
Vyučující / Lektor
Osnova
Využití hodografické transformace.
Porovnání základních metod přepočtu.
Nadzvukové hrany expanzní a kompresní linearizovaně.
Odrazy nadzvukových charakteristik od pevné stěny a volného rozhraní.
Interakce expanzních a kompresních charakteristik.
Spojitá nadzvuková expanze na velké hraně.
Rázové vlny na kompresní hraně.
Odrazy a interakce spojité expanze a rázových vln.
Obtékání profilu křídla metodami CFD, XFOIL.
Obtékání letounu metodami CFD, příprava dat, FLUENT.
Vyhodnocení získaných výsledků, přesnost.