Comprendere il comportamento aerodinamico di profili e ali, a partire dalla conoscenza delle equazioni di governo della fluidodinamica, nella forma generale valida sia per flussi incomprimibili che comprimibili e nelle forme specializzate per problemi applicativi di interesse aeronautico. Acquisire una buona conoscenza delle teorie aerodinamiche principali utilizzate nella progettazione di ali e profili alari, ed applicate sia nell’ambito dei flussi potenziali che in presenza di strato limite viscoso laminare. Acquisire una conoscenza di base della fenomenologia della turbolenza.
scheda docente materiale didattico
Forze e momenti su profili. Teorema di Buckingham. Equazioni di bilancio. Equazioni di conservazione e bilancio in forma integrale (massa, quantità di moto, energia termica, meccanica e totale, entropia). Cenni sulla relazione costitutiva per fluidi Newtoniani, Equazioni di Navier-Stokes per flussi compressibili. Equazioni di Bernouilli. Vorticità e teoremi sui vortici. Numeri caratteristici. Formulazioni asintotiche.
Flussi potenziali, incompressibili. Metodo delle singolarità. Soluzioni particolari in 2 e 3 dimensioni. Sovrapposizione di singolarità per simulazione di flussi intorno a cilindri, sfere, corpi arrotondati.
Teoria di Glauert per flussi incomprimibili attorno a profili alari. Flusso incomprimibile attorno ad un’ala finita.
Strato limite. Strato limite bidimensionale di un flusso incompressibile stazionario. Problemi di distacco.
Flussi a basso Reynolds in condotti e diagramma di Moody.
Flussi compressibili. Modelli unidimensionali e quasi-unidimensionali stazionari. Flussi isentropici con modello quasi-unidimensionale. Urti normali.
Graziani G., Aerodinamica, Univ. La Sapienza ed., 2010.
Anderson, Jr. J.D. , Fundamentals of Aerodynamics, 2nd Editino, McGraw Hill, 1991.
Programma
Concetti introduttivi, moto e deformazione di una particella, teorema di Cauchy, trattazione Euleriana e Lagrangiana, teorema del trasporto di Reynolds e derivata materiale.Forze e momenti su profili. Teorema di Buckingham. Equazioni di bilancio. Equazioni di conservazione e bilancio in forma integrale (massa, quantità di moto, energia termica, meccanica e totale, entropia). Cenni sulla relazione costitutiva per fluidi Newtoniani, Equazioni di Navier-Stokes per flussi compressibili. Equazioni di Bernouilli. Vorticità e teoremi sui vortici. Numeri caratteristici. Formulazioni asintotiche.
Flussi potenziali, incompressibili. Metodo delle singolarità. Soluzioni particolari in 2 e 3 dimensioni. Sovrapposizione di singolarità per simulazione di flussi intorno a cilindri, sfere, corpi arrotondati.
Teoria di Glauert per flussi incomprimibili attorno a profili alari. Flusso incomprimibile attorno ad un’ala finita.
Strato limite. Strato limite bidimensionale di un flusso incompressibile stazionario. Problemi di distacco.
Flussi a basso Reynolds in condotti e diagramma di Moody.
Flussi compressibili. Modelli unidimensionali e quasi-unidimensionali stazionari. Flussi isentropici con modello quasi-unidimensionale. Urti normali.
Testi Adottati
Dispense a cura del docente.Graziani G., Aerodinamica, Univ. La Sapienza ed., 2010.
Anderson, Jr. J.D. , Fundamentals of Aerodynamics, 2nd Editino, McGraw Hill, 1991.
Bibliografia Di Riferimento
1. E. Mattioli: “Aerodinamica”, Levrotto & Bella Ed., 1994. 2. G.K. Batchelor: “An Introduction to Fluid Dynamics”, Cambridge Univ. Press, 1973. 3. N.P. Cheremisinoff: “Enciclopedia of Fluid Mechanics. 1. Flow phenomena and measurements”, Gulf Publ. Comp., 1986. 4. M. Van Dyke: “An Album of Fluid Motion”, The Parabolic Press, 1982. 5. A.H. Shapiro: “The Dynamics and Thermodynamics of Compressible Fluid Flow”, The Ronald Press, 1954, Vol. I e II. 6. J.O. Hinze: “Turbulence”, 2nd ed., McGraw-Hill, 1975. 7. H. Schlichting: “Boundary-Layer Theory”, McGraw-Hill, 1979.Modalità Erogazione
Il corso si svolge mediante lezioni frontali in aula ed esercitazioni al calcolatore. Il materiale didattico viene messo a disposizione attraverso il sito del docente o tramite la piattaforma Moodle. Il corso viene integrato da seminari tenuti da personale di alto profilo proveniente da industrie o centri di ricerca. Tenendo conto possibili problematiche legate all’organizzazione, sono previste anche visite didattiche presso centri di ricerca ed aziende del settore aeronautico e aerospaziale dell’area romana.Modalità Frequenza
La frequenza al corso è fortemente consigliata in virtù della complessità degli argomenti trattati e per trarre il massimo giovamento anche dalle esercitazioni che vengono svolte durante il corso.Modalità Valutazione
La verifica dell'apprendimento avviene attraverso una prova orale. Le date di esame per l'insegnamento seguiranno il calendario di esami del Collegio Didattico di Ingegneria Meccanica. Sarà prevista una data di esame per ogni appello a partire della quale saranno rese disponibili altre giornate per sostenere l’esame.