31203 - AERODINAMICA DEGLI AEROMOBILI

Conoscenze e abilità da conseguire

Al termine del corso, elaborando le conoscenze acquisite nei corsi di fisica di base e di fluidodinamica, lo studente sarà in grado di descrivere i principali meccanismi fisici alla base della generazione di portanza e resistenza sul velivolo o sui suoi singoli componenti, di effettuare numericamente, laddove ciò fosse possibile, una prima stima di tali grandezze e di elaborare possibili strategie di controllo.

Contenuti

MODULO 1: AERODINAMICA SUBSONICA (6 crediti)

 

1. RICHIAMI DI FLUIDODINAMICA Caratterizzazione dei fluidi e del loro moto-Le equazioni del moto - Origine e dinamica della vorticità - Lo strato limite - La separazione – Definizione di corpi aerodinamici e corpi tozzi - Origine delle forze su corpi aerodinamici

2. I PROFILI ALARI Generalità - Forma e classificazione dei profili alari - Distribuzione delle pressioni sui profili e loro prestazioni - Lo stallo dei profili alari - Valutazione numerica della portanza sui profili alari - Cenni alle trasformazioni conformi - Teoria dei profili sottili - Cenni ai metodi a pannelli per i profili alari – Effetti di comprimibiltà – Correzioni di Gothard e Prandtl Glauert - Valutazione numerica della resistenza sui profili alari - Lastra piana ad incidenza nulla - Cenni ai metodi integrali - Il progetto di profili alari - Profili spessi - Profili ad alta capacità portante - Profili transonici (supercritici) - Sistemi di ipersostentazione

3. L'ALA DI APERTURA FINITA Generalità - Campo di velocità e vorticità in un'ala di apertura finita - La scia e la resistenza indotta - Valutazione numerica della portanza sulle ali di apertura finita - Teoria della linea portante - Cenni sui metodi a pannelli - Effetti della presenza della freccia - Effetti della comprimibilità - Valutazione numerica della resistenza sulle ali di apertura finita - Cenni agli strati limite 3-D - Il progetto aerodinamico delle ali di apertura finita - Geometria e distribuzione di portanza lungo l'apertura alare - Lo stallo nell'ala di apertura finita - La polare dell'ala di apertura finita

4. IL VELIVOLO COMPLETO  Cenni sull'aerodinamica della fusoliera - La coda - La configurazione canard - Configurazione "tailless"- Stima della polare del velivolo completo  

 

MODULO 2: AERODINAMICA SUPERSONICA (3 crediti)

5. GENERALITA' SUI FLUSSI COMPRIMIBILI. Relazioni isoentropiche - Flussi 1D e urto normale. Flussi quasi 1D - Relazione aree velocità, flussi in ugelli e diffusori - Urti obliqui, la polare dell'urto. - L'equazione del potenziale - Metodo delle piccole perturbazioni - Flussi supersonici con piccole perturbazioni - Theoria di Ackeret per i profili sottili - Coefficienti di portanza e resistenza

6. FLUSSI ASSIALSIMMETRICI. Equazioni - Metodo delle piccole pertubazioni - Flusso su un cono - Teoria dei profili sottili - Metodo delle caratteristiche - Applicazioni aerodinamiche

7. FLUSSI TRIDIMENSIONALI. Introduzione - Ali non portanti - Ali a delta e a freccia - Metodo delle sorgenti e doppiette supersoniche

Testi/Bibliografia

 

Elements of Fluid Dynamics – G. Buresti – Imperial College Press

Fundamentals of Aerodynamics – John D. Anderson – Third edition – Mc Graw Hill. ISBN: 0072373350

Applied Aerodynamics – A Digital Textbook – Ilan Kroo – Desktop Aeronautics Inc.

Modern Compressible Flow with Historical Perspective, Anderson, J.D., Mc Graw Hill, 2nd edition, 2003

Metodi didattici

Lezioni ed esercitazioni frontali tenute dal docente. Durante il corso saranno organizzati seminari tenuti da personale altamente qualificato e riguardanti aspetti applicativi dell'aerodinamica degli aeromobili. Gli argomenti dei seminari svolti andranno a fare parte integrante del programma e potranno essere oggetto di verifica in sede di esame.

Modalità di verifica e valutazione dell'apprendimento

 

La verifica avverrà tramite una prova di aerodinamica supersonica e da una prova orale relativa alla parte subsonica che devono essere sostenute nella stessa sessione (estiva o invernale) di esami. Durante la prova orale loo studente dovrà dimostrare una sufficiente padronanza degli argomenti presentati a lezione e di essere in grado di operare una sintesi delle conoscenze maturate.

Strumenti a supporto della didattica

Vengono utilizzate lavagna e proiezioni da computer.

Orario di ricevimento

Consulta il sito web di Alessandro Talamelli

Consulta il sito web di Alessandro Rossetti