UNLP
Planilla de Actividades Curriculares
Código: A1021
Aerodinámica y Mecánica de Vuelo II
Última Actualización de la Asignatura: 17/04/2018

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CARRERAS PARA LAS QUE SE DICTA

Carrera Plan Carácter Cantidad de Semanas Año Semestre
03009AE - Ingeniería Aeroespacial 2018 Obligatoria
Totales: 0
Clases:
Evaluaciones:
5to
Se dicta en  el 1º semestre del año

CORRELATIVIDADES

CORRELATIVIDADES
Ingeniería Aeroespacial - Plan 2018
PARA PROMOCIONAR
(A1012) Sistemas Dinámicos
(A1018) Aerodinámica y Mecánica de Vuelo I

INFORMACIÓN GENERAL 

Datos Generales

Área: Aerodinamica y Fluidodinamica

Departamento: Aeronautica

Tipificación: Tecnologicas Aplicadas (TA)

Ingeniería Aeroespacial - 2018 plegar-desplegar

CARGA HORARIA

HORAS CLASE
TOTALES: 96hs SEMANALES: 6 hs
TEORÍA
48.0 hs
PRÁCTICA
48.0 hs
TEORÍA
3 hs
PRÁCTICA
3 hs

FORMACIÓN PRÁCTICA
Formación Experimental
10.0 hs
Resol. de Problemas abiertos
20.0 hs
Proyecto y Diseño
40.0 hs
PPS
0.0 hs

TOTAL COMPUTABLES HORAS DE ESTUDIO ADICIONALES A LAS DE CLASE (NO ESCOLARIZADAS)

100.0 hs


0.0 hs


PLANTEL DOCENTE

OBJETIVOS

El objetivo de esta asignatura es el de introducir al estudiante en los modelos físicos y matemáticos más elaborados que los vistos en Aerodinámica General I relacionados con la fenomenología de la aerodinámica de alas de envergadura finita en flujo incompresible y compresible y el análisis de la performance avanzada del avión en distintas condiciones de operación. El cálculo de la aerodinámica en vehículos en régimen de vuelo compresible. Se buscará la capacitación del estudiante, a través de la concreción del anteproyecto teórico aerodinámico iniciado en Aerodinámica y Mecánica de Vuelo I.

PROGRAMA SINTÉTICO

Teoría y cálculo de la resistencia aerodinámica en cuerpos en régimen laminar y turbulento. Teoría y cálculo de dispositivos de hipersustentación. Cálculo y diseño de comandos. Conceptos de Aeroelasticidad. Estabilidad dinámica del avión. Alas en régimen subsónico alto, transónico y supersónico. Teoría de pequeñas perturbaciones en flujos subsónicos y supersónicos. Teoría lineal de Ackeret,de segundo orden de Busemann. Trayectoria y performance de Cohetes. Métodos de cálculo en flujo compresible. Flujo supersónico en alas de envergadura finita correspondientes a diferentes plantas alares. Prácticas de laboratorio

PROGRAMA ANALÍTICO 

Año: 2022, semestre: 1

Vigencia: 17/04/2018 - Actualidad

Unidad 1:Teoría y cálculo de la resistencia aerodinámica en cuerpos en régimen laminar y turbulento:
Ecuación integral de la capa límite, regímenes laminares y turbulentos, sin gradiente de presiones y con gradiente de presiones en fuselajes, alas, planos de cola y otros componentes de aeronaves. Soluciones aproximadas para el cálculo de la resistencia aerodinámica. Aplicaciones

Unidad 2: Teoría y cálculo de dispositivos de hipersustentación:
Concepto de dispositivos de hipersustentación. Flaps de borde de fuga. Flap sin ranura. Flaps ranurados. Split flaps. Flaps Fowler (simples y múltiples). Flaps de borde de ataque (slots y slats). Soplado de capa límite. Cálculo del aumento del Cl, Cm y Cd con los distintos sistemas de hipersustentación. Aplicaciones.

Unidad 3: Estabilidad dinámica del avión:
Estabilidad Estática Lateral-Direccional. Estabilidad Estática a comandos libres, cálculo de comandos. Estabilidad Dinámica Longitudinal y Lateral-Direccional. Métodos de cálculo de Estabilidad. Aplicaciones

Unidad 4: Alas en régimen subsónico alto y transónico:
Conceptos generales del flujo subsónico compresible y transónico en alas y fuselajes. Flujos potenciales compresibles. Ecuación general del flujo potencial compresible. Aplicaciones.

Unidad 5: Teoría de pequeñas perturbaciones:
Pequeñas perturbaciones en flujos subsónicos compresibles. Teoría lineal de Ackeret. Conceptos generales de flujos transónicos. Alas en flecha en flujos subsónicos compresibles y transónicos. Alas delta. Ejemplos y aplicaciones.

Unidad 6: Teorías de 2do. orden:
Teoría de Busemann. Ondas de choque normales y oblicuas en alas de envergadura finita. Onda de choque posterior. Interacción de ondas de choque oblicuas en alas, fuselajes y planos de cola. Cálculo de la resistencia de onda.

Unidad 7: Flujo supersónico en alas de envergadura infinita.
Los coeficientes de presión crítico y límite. Relación general de los coeficientes aerodinámicos y el Nro. de Mach. Cálculo numérico en flujos compresibles subsónicos, transónicos y supersónicos en alas y demás partes del avión. Ejemplos y aplicaciones.

Unidad 8: Flujo supersónico en alas de envergadura finita:
Alas en régimen transónico y supersónico. Ondas de expansión. Conos de Mach. Métodos exactos y aproximados de cálculo. Cuerpos esbeltos en régimen transónico y supersónico. Regla de las áreas. Perfiles supercríticos. Plantas alares rectas, en flechas positiva y negativa. Alas delta y romboidales. Bordes de ataque y/o fuga subsónicos y supersónicos. Criterios generales de diseño. Ejemplos y aplicaciones.

Unidad 9: Trayectoria y performance de Cohetes
Ondas de choque. Calculo de derivativas. Calculo de trayectoria de 3 y 6 grados de libertad. Estabilidad longitudinal y transversal. Calentamiento aerodinámico. Fenómenos acústicos. Ejemplos y aplicaciones.

BIBLIOGRAFÍA

Año: 2022, semestre: 1

Vigencia: 15/11/2016 - Actualidad

La bibliografía se encuentra disponible en la Biblioteca del Dto. y en la del Lab. de Capa Límite del mismo.

a) Básica:
1) Bertin,J. & Smith,M.: AERODYNAMICS FOR ENGINEERS (1998). Prentice Hall
2) Mc Cormick,B.: AERODYNAMICS, AERONAUTICS AND FLIGHT MECHANICS (1995). John Wiley and Sons.

b) Complementaria:
1) Dommasch,D.; Sherby,S. & Connolly,T.: AIRPLANE AERODYNAMICS (1961).
2) Raymer,D.: AIRCRAFT DESIGN, A CONCEPTUAL APPROACH (1999). AIAA
3) Abbott,I. & Doenhoff,A.: THEORY OF WING SECTIONS (1959). Dover Publications
4) Roskam,J.: AIRPLANE DESIGN, Vol. I a VIII (1989 al 1991). Roskam Aviation and Engineering Co
5) Shapiro, Ascher: THE DYNAMICS AND THERMODYNAMICS OF COMPRESSIBLE FLUID FLOW, Vol. 1 (1953). The Ronald Press Co

ACTIVIDADES PRÁCTICAS

Las actividades prácticas comprenden los trabajos de laboratorio. Las clases teórico-prácticas se dscriben en el item 6.Metodología.Realización de dos (2) prácticas de laboratorio con una carga horaria de 2 hs promedio cada uno, en lugar de los trabajos prácticos. En la realización de estas prácticas se emplea instrumental de labo-ratorio (túnel de viento de capa límite; anemometría de hilo caliente; sensores de presión piezoeléctri-cos; viscosímetro;etc.). Cada práctica involucra un informe escrito.La carga horaria por semestre de las actividades prácticas en total será de 4 hs.Trabajo integrador (Anteproyecto): El estudiante prosigue con la aplicación de los conocimientos recibidos en la planificación del anteproyecto aerodinámico en Aerodinámica General I. La carga horaria semestral será de 8 hs.

METODOLOGÍA DE ENSEÑANZA

La metodología introducirá al estudiante en los modelos físicos y matemáticos más elaborados que los vistos en Aerodinámica General I relacionados con la fenomenología de la aerodinámica de alas de envergadura finita en flujo incompresible y compresible y el análisis de la performance del avión en distintas condiciones de operación. Se buscará la capacitación del estudiante, a través de la concreción del anteproyecto teórico aerodinámico iniciado en Aerodinámica General I. El desarrollo de las clases será:- Dos clases teóricas semanales de 1,5 hs cada una.- Una clase semanal de 2 hs, incluyendo el trabajo integrador (anteproyecto), dos trabajos de laboratorio (actividades prácticas) y las clases teórico prácticas. Las clases teórico-prácticas y de laboratorio incluyen un informe escrito de cada una.

SISTEMA DE EVALUACIÓN

Evaluaciones: Ajustadas a las reglamentaciones vigentes de Facultad.

MATERIAL DIDÁCTICO

Clases teórico-prácticas:
1) Estabilidad estática. 2)Estabilidad dinámica. 3) Resistencia aerodinámica. 4) Variación de Coeficientes aerodinámicos con el Nro. de Mach. 5) Perfiles en flujo subsónico alto y transónico.
6) Perfiles en flujo supersónico. 7) Teoría lineal de Ackeret y de segundo orden de Busemann. 8) Comportamiento de alas rectas y en flecha en flujo transónico y supersónico.

Trabajos de Laboratorio:
1) Estabilidad longitudinal en ensayos en túnel de viento.
2) Determinación del coeficiente de presiones sobre alas rectas y en flecha, en túnel de viento.

ACTIVIDAD LABORATORIO-CAMPO


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