آیرودینامیک ۲

هدف درس:  آشنایی دانشجویان با مفاهیم، اصول و روشهای تحلیل در جریانهای تراکم پذیر است به گونهای که بتوانند در تحلیل مسایل مهندسی و فهم آن بهتر عمل کنند. در این درس با اعمال قوانین پایه، نحوه محاسبه شرایط جریان در امواج ضربه های قائم و مایل، امواج انبساطی، جریان در مجراهای داخلی( نازل و دیفیوزر) و محاسبه نیروها و گشتاورها بر روی ایرفویلها درجریانهای مادون و مافوق صوت فرا گرفته میشود. مفاهیم این درس در آینده مبنای دروس مهم دیگری مانند دینامیک گازها،جریانهای تراکم پذیر لزج، توربوماشینها و غیره قرار خواهد گرفت.

 

فهرست مطالب:

 

-۱ مقدمه و مفاهیم کلی جریان تراکم پذیر

مروری بر ترمودینامیک، تعریف تراکم پذیری، معادلات جریان تراکم پذیر غیر لزج، تعریف شرایط سکون، پدیدههای جریان مافوق صوت

-۲ جریان یک بعدی و امواج ضربه های قائم

معادلات موج ضربه های قائم، سرعت صوت، معادلۀ انرژِی، جریان تراکم پذیر، محاسبه خواص موج ضربهای قائم، اندازه گیری سرعت در جریان تراکم پذیر

-۳ امواج ضربه های مایل و امواج انبساطی

روابط موج ضربه های مایل، جریان مافوق صوت روی سطح شیبدار و مخروط، انعکاس و تداخل امواج ضربه های، امواج انبساطی

پرانتل-مایر، نظریۀ امواج ضربه های -انبساطی در ایرفویلهای مافوق صوت

-۴ جریان تراکم پذیر درون نازل، دیفیوزر و تونل باد

معادلات جریان شبه-یک بعدی، جریان درون نازل، دیفیوزرها، تونل بادهای مافوق صوت

-۵ جریان تراکم پذیر مادون صوت روی ایرفویلها

 معادله خطی شده پتانسیل سرعت، تصحیح تراکم پذیری پرانتل، عدد ماخ بحرانی، عدد ماخ واگرایی پسا، ایرفویلهای فوق بحرانی

-۶ جریان مافوق صوت خطی شده

 ضریب فشار مافوق صوت خطی شده، ایرفویلهای مافوق صوت

۷ -روش عددی جریان مافوق صوت

روش مشخصه ها، طراحی نازل مافوق صوت

۸ -جریان ابرصوتی

مفاهیم جریان ابرصوت، نظریۀ نیوتنی، نیروهای پسا و برآ، روابط امواج ضربهای ابرصوت،

استقلال عدد ماخ

 

کتابهای مراجع

 

  1. J. D. Anderson, “Fundamentals of Aerodynamics”, Fifth ed., McGraw Hill, 2011, Chap.7-14.
  2. J. D. Anderson, “Modern Compressible Flow with Historical Perspective”, Third ed., McGraw Hill,2003.
  3. J. J. Bertin, R. M. Cummings, “Aerodynamics for Engineers”, Fifth ed., Prentice Hall, 2009, Chap. 8-12.
  4. R. D. Zucker, O. Biblarz, “Fundamentals of Gas Dynamics”, ۲nd ed., John Wiley & Sons, 2002.
  5. G. B. Meir, “Fundamentals of Compressible Fluid Mechanics”, Free Software Foundation, Inc., 2006.
  6. A. H. Shapiro, “The Dynamics and Thermodynamics of Compressible Fluid Flow”, John Wiley & Sons, 1953