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a) LAUREA MAGISTRALE INGEGNERIA
AERONAUTICA Aerodinamica (9 CFU - 1° anno Laurea Magistrale Ingegneria Aeronautica) Docente del corso: Prof. Roberto Camussi Obbiettivi formativi e risultati
dell’apprendimento previsti
Raggiungere una buona conoscenza dell’aerodinamica di profili e di ali principalmente in casi incompressibili e fornire le conoscenze fondamentali riguardanti la turbolenza e l’analisi di segnali aleatori. Vengono inoltre fornite conoscenze di base relativamente alle simulazioni numeriche ed alle principali metodologie utilizzate nella sperimentazione. Il corso è impostato in modo da mettere in grado lo studente di affrontare le principali problematiche di progettazione aerodinamica utilizzando metodi classici, simulazioni numeriche e metodologie sperimentali. Programma
Richiami di Fluidodinamica. Generalità su profili alari. Generalità
sulle prestazioni degli aeromobili. Atmosfera standard. Flussi Potenziali 2D e
3D. Teorema di Green e metodi BEM. Metodo dei Pannelli. Strato limite
incompressibile, soluzioni simili ed equazione integrale. Ala infinita: teoria
di Glauert. Ala finita: teoria del
filetto portante. Superficie portante. Flussi compressibili su profili alari:
teoria lineare ed equazione del potenziale. Profili alari supersonici. Cenni su
ali supersoniche
Richiami di elementi di analisi di segnali aleatori e di calcolo della probabilità e statistica. Turbolenza: equazioni generali e principali modelli, turbolenza omogenea e isotropa, cenni alla teoria di Kolmogorov. Cenno aCenni alle principali metodologie sperimentali per la misura di flussi turbolenti (tubo di Pitot, Anemometro a filo caldo, Velocimetria Laser Doppler, PIV). Organizzazione della didattica Durante il corso saranno effettuate esercitazioni presso il laboratorio sperimentale e presso la galleria del vento del Dipartimento. Il corso sarà corredato anche da alcuni seminari monografici e visite didattiche presso enti e centri di ricerca esterni. Testi di riferimento - Dispense a cura del docente.
- Anderson,
Jr. J.D. , Fundamentals of Aerodynamics, 2nd Editino, McGraw Hill, 1991.
-Mattioli E.
Aerodinamica, Levrotto e Bella, Torino, 1989.
Metodi di valutazione: Esame orale
Denominazione del corso
Termofluidodinamica
dei sistemi propulsivi (9 CFU - 2° anno
Laurea Magistrale Ingegneria Aeronautica)Docente del corso: Prof. Roberto Camussi Obbiettivi formativi e risultati dell’apprendimento previsti Fornire le conoscenze di base utili nello studio del funzionamento dei turbomotori e dei principali propulsori a getto di impiego aeronautico nonché dei propulsori ad elica di interesse aeronautico e navale. L’obbiettivo è perseguito estendendo e completando le conoscenze di base relative ai flussi compressibili. Particolare cura verrà data all’apprendimento delle principali metodologie numeriche utilizzate in ambito industriale e di ricerca applicata, anche attraverso attività di laboratorio. Programma
Concetti introduttivi. Richiami su flussi compressibili
isentropici ed urti normali. Flussi alla Fanno e Rayleigh.
Flussi compressibili su profili alari: teoria lineare ed equazione del potenziale. Profili alari supersonici. Cenni su ali supersoniche. Metodo delle caratteristiche. Urti obliqui ed onde di espansione. Strato limite termico. Strato limite compressibile. Elementi di fluidodinamica numerica: metodi di discretizzazione, principali metodi numerici (differenze finite, volumi finiti), simulazione numerica di flussi turbolenti, codici di calcolo industriali. Generalità sulle turbomacchine. Compressore centrifugo. Compressore assiale. Turbina assiale. Camere di combustione. Generalità su motori a combustione interna. Motori aeronautici: considerazioni generali sui propulsori e classificazione; prestazioni di un sistema propulsivo. Analisi dei principali propulsori in condizioni di progetto: il turbogetto semplice e con post-combustore, il turbofan, il turboelica, lo statoreattore. Prese dinamiche e ugelli. Fluidodinamica dei rotori e delle eliche: concetti generali, teoria del disco attuatore, teoria dell'elemento di pala. Cenni al comportamento fuori dalle condizioni di progetto. Organizzazione della didattica Durante il corso saranno effettuate esercitazioni presso il laboratorio di calcolo. Il corso sarà corredato anche da alcuni seminari monografici e visite didattiche presso enti e centri di ricerca esterni. Testi di riferimento - Dispense a cura del docente. - Hill P., Peterson C., “Mechanics and Thermodynamics of Propulsion”, Addison Wesley Publ., 2nd Ed., 1992. - Cumpsty N., “Jet Propulsion”, Cambridge Univ. Press, 1997. Metodi di valutazione: Esame scritto e orale - LABORATORIO di AERODINAMICA SPERIMENTALE ED AEROACUSTICA Denominazione del
corso
Laboratorio di Aerodinamica Sperimentale (9 CFU - 2° anno Laurea Magistrale Ingegneria Aeronautica) Docente del corso: Dott. Di Marco Alessandro Obbiettivi formativi e risultati dell’apprendimento previsti Il corso consente di acquisire capacità di analisi e sintesi di problemi tipici della fluidodinamica mediante l'apprendimento e l'applicazione delle principali metodologie sperimentali e numeriche utilizzate in ambito industriale e di ricerca applicata. Allo scopo di perseguire gli obbiettivi formativi preposti, una parte rilevante del corso viene svolta in laboratorio mediante esercitazioni pratiche sia numeriche che sperimentali. Programma Richiami di fluidodinamica: equazioni di governo in campo incompressibile e compressibile, analisi dimensionale, soluzioni asintotiche. Impianti sperimentali: gallerie aerodinamiche a bassa velocità subsoniche, gallerie ad alta velocità transoniche e supersoniche, elementi di progettazione. Richiami di analisi del segnale e turbolenza. Tipi di misure in gallerie aerodinamiche: tubo di Pitot, trasduttori di pressione, misure di portata (Venturimetri, Flussimetri), misure di temperatura con termocoppie, misure di forza e bilance dinamometriche, metodi di visualizzazione. Principali tecniche sperimentali per lo studio di problemi fluidodinamici: anemometria a filo caldo ad una e più componenti; anemometria Laser Doppler; Particle Image Velocimetry; metodi ottici per l’analisi di campi di densità (Interferometria, Schlieren, Shadowgraph). Organizzazione della didattica Durante il corso saranno effettuate esercitazioni presso il laboratorio di calcolo ed il laboratorio sperimentale del Dipartimento. Il corso sarà corredato anche da alcuni seminari monografici e visite didattiche presso enti e centri di ricerca esterni. Testi di riferimento: Dispense a cura del docente. Metodi di valutazione: Relazioni o tesine. Esame orale finale. b) LAUREA INGEGNERIA MECCANICA Fluidodinamica - II modulo Meccanica dei Fluidi (5 CFU - 2° anno Laurea Triennale Ingegneria Meccanica) Docente del corso: Prof. Roberto Camussi Obbiettivi formativi e risultati dell’apprendimento previsti Obbiettivo del corso è il raggiungimento di una buona conoscenza delle equazioni di governo della fluidodinamica, nella forma generale, per tutti i problemi applicativi di interesse meccanico ed aeronautico. Semplificazione delle equazioni e definizione di alcuni modelli semplificati per la soluzione di famiglie di problemi ingegneristici semplici. Programma Concetti introduttivi 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 per flussi compressibili. 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. Strato limite. Strato limite bidimensionale di un flusso incompressibile stazionario. Metodi integrali. Cenni alle soluzioni simili ed equazione di Blasius. Problemi di distacco.Flussi compressibili. Cono di Mach. Modelli unidimensionali e quasi-unidimensionali stazionari. Flussi isentropici con modello quasi-unidimensionale. Organizzazione della didattica: Didattica frontale e visite didattiche presso enti e centri di ricerca esterni. Testi di riferimento: Dispense a cura del docente. Metodi di valutazione: Esame orale. |