Guida degli insegnamenti
Syllabus
Partially translatedTradotto parzialmente
Renato RICCI
Lingua di erogazione: ITALIANOLessons taught in: ITALIAN
Laurea Magistrale - [IM09] INGEGNERIA MECCANICA Master Degree (2 years) - [IM09] MECHANICAL ENGINEERING
Dipartimento: [040004] Dipartimento Ingegneria Industriale e Scienze MatematicheDepartment: [040004] Dipartimento Ingegneria Industriale e Scienze Matematiche
Anno di corsoDegree programme year : 2 - Secondo Semestre
Anno offertaAcademic year: 2022-2023
Anno regolamentoAnno regolamento: 2021-2022
Crediti: 6
Ore di lezioneTeaching hours: 48
TipologiaType: D - A scelta dello studente
Settore disciplinareAcademic discipline: ING-IND/06 - FLUIDODINAMICA
ITALIANO
Italian
Conoscenze di base di termodinamica, fluidodinamica
Basic knowledge of Thermodynamics and Fluid-dynamics
Lezioni orali, 48 ore.
Oral lessons, 48 hours.
L’insegnamento ha l’obiettivo di fornire allo studente le basi dell'aerodinamica applicata: ai velivoli, ai veicoli terrestri e a diverse discipline sportive. Tali conoscenze, integrate alle nozioni di precedenti insegnamenti, garantiranno l’adeguato approfondimento nei campi dell’aerodinamica e della fluidodinamica in generale. Allo studente verranno fornite le basi per la progettazione di appendici e superfici aerodinamiche diffusamente utilizzate nell’ingegneria (alettoni di una autovettura, spoilers, ala di un aereo, casco di una moto, attrezzi sportivi, ruote per biciclette da corsa, etc.). Lo studente in tal modo acquisirà una maggiore conoscenza del settore dell'ingegneria meccanica, con particolare riferimento all'aerodinamica applicata.
Capacità di applicare conoscenze e comprensione.
Allo studente verranno dati i mezzi interpretativi dei principali fenomeni aerodinamici in modo da consentire lo sviluppo progettuale di dispositivi e componenti meccanici operanti con fluidi in moto relativo tra di essi. In particolare, lo studente avrà acquisito le seguenti capacità: 1. analisi di profili alari; 2. progettazione di massima di un velivolo e della sua stabilità in volo; 3. valutazione dei principali fenomeni aerodinamici che si verificano sui veicoli terrestri e delle tecniche per migliorarne le prestazioni; 4. applicazione di forme e principi aerodinamici per la progettazione di attrezzatura sportiva.
Competenze trasversali.
Le capacità e le competenze prima descritte, se pienamente acquisite mediante una solida formazione teorica e progettuale, contribuiranno ad incrementare la capacità di apprendimento in autonomia dello studente.
Knowledge and Understanding.
The course allows to the students to obtain a basic knowledge of applied aerodynamics of airplanes, cars and sport disciplines.
By means of the integration of expertise gathered in the undergraduate courses the students complete their knowledge
about fluid flows phenomena.
Students will address the main issues related to aerodynamic surface design with particular emphasis to: spoilers, airplanes wings, sport equipment, motorcycle helmets, ...
The students will obtain a deeper knowledge of mechanical engineering sciences with particular emphasis to applied aerodynamics.
Capacity to apply Knowledge and Understanding.
In order to face complex design problems in the field of aerodynamics the student should be able to correctly analyze the main aerodynamic phenomena involved in the interaction between a fluid and solid
body in relative motion.
At the of the course the students will be talented to:
1. analyze subsonic and supersonic airfoils; 2. design an airfoil for a specific application; 3. analyze a complex aerodynamic phenomenon.
4. application of aerodynamic principles for the sport equipment design
Transversal Skills.
The knowledge and the expertise aforementioned will provide an increment to students free learning abilities
Generazione delle forze aerodinamiche, Equazioni di Eulero in coordinate curvilinee, Coefficiente di pressione, coefficienti di forza (Portanza, Resistenza e Momento). Distribuzione di pressione su di un profilo alare, Strato limite laminare e turbolento in presenza di gradiente di pressione, Fenomeni di separazione dello strato limite (Bolla Laminare, stallo, Buffeting e Flutter, etc.).
Aerodinamica dei corpi tozzi. Profili alari (NACA, Wortmann, GAW, DU, HQ, EPPLER, etc), Curve di prestazioni dei profili, Profili laminari, Appendici alari (Flaps, Vortex generators, Turbolatori, Fence, etc).
Teoria dell’ala finita, Piante alari e geometrie alari (freccia, diedro e svergolamento).
Aerodinamica di autovetture da strada, Aerodinamica di autovetture da competizione (Formula-1, Formula-E).
Aerodinamica dei mezzi di trasporto: treni e camion.
Aerodinamica nello sport e degli attrezzi sportivi.
Aerodynamic forces generation. Euler equation in streamlines coordinates. Pressure coefficient, forces coeffcients (Lift, drag and torque). Pressure distribution on airfoil surface. Laminar and turbulent boundary layer with pressure gradient. Boundary layer separation phenomena (laminar bubble, stall, buffetting and flutter.
Bluff bodies aerodynamics. Airfoils (NACA, Wortmann, GAW, DU, HQ, EPPLER, etc). Airfoils performance curves. Laminar airfoils. Flaps, Vortex generators, Turbolators, Fence, etc
Finite wing theory. Wing shapes.
Cars and Race-cars Aerodynamics (Formula-1 and Formula-E). Transportation aerodynamics: trains and camions. Sport and sport equipment aerodynamics
Il livello di apprendimento degli studenti viene valutato attraverso una prova orale.
Criteri di valutazione dell'apprendimento.
Nel corso della prova orale lo studente dovrà dimostrare di aver appreso gli elementi fondamentali relativi all'aerodinamica applicata. Lo studente riceverà una valutazione positiva laddove dimostrerà di avere una sufficiente padronanza degli argomenti trattati durante il corso. La valutazione massima verrà raggiunta nel caso in cui sarà dimostrata un'approfondita conoscenza dei contenuti del corso unita ad una capacità di analisi critica dei problemi inerenti l'aerodinamica applicata.
Criteri di misurazione dell'apprendimento.
Attribuzione del voto finale in trentesimi con eventuale lode. Il voto minimo per il superamento dell’esame è di 18 trentesimi.
Criteri di attribuzione del voto finale.
Il voto finale verrà attribuito sulla base della prova orale. La lode verrà attribuita agli studenti che dimostreranno la completa padronanza della materia.
Learning Evaluation Methods.
Oral examination
Learning Evaluation Criteria.
In the oral examination students have to show their knowledge of applied aerodynamics. The full mark will assigned to students which will put in evidence a deep knowledge of course topics.
Learning Measurement Criteria.
Allocation of the final mark in thirtieths
Final Mark Allocation Criteria.
The final mark is result of the oral examination
• D. ANDERSON Jr. - Fundamentals of Aerodynamics - Mc Graw Hill Book Co.
• C. BAKER et all – Train Aerodynamics: Fundamentals and applications – Butterworth-Heinemann
• H. Norstrud - Sport Aerodynamics – SpringerWien New York
• David Tremayne - The science of Formula1 design – Haynes Publishing UK
• Xfoil User Guide
Materiale distribuito a lezione:
https://learn.univpm.it
• D. ANDERSON Jr. - Fundamentals of Aerodynamics - Mc Graw Hill Book Co.
• C. BAKER et all – Train Aerodynamics: Fundamentals and applications – Butterworth-Heinemann
• H. Norstrud - Sport Aerodynamics – SpringerWien New York
• David Tremayne - The science of Formula1 design – Haynes Publishing UK
• Xfoil User Guide
Course material:
https://learn.univpm.it
Le informazioni contenute nella presente scheda assumono carattere definitivo solo a partire dall'A.A. di effettiva erogazione dell'insegnamento. Academic year 2022-2023
Università Politecnica delle Marche
P.zza Roma 22, 60121 Ancona
Tel (+39) 071.220.1, Fax (+39) 071.220.2324
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