UNLP
Planilla de Actividades Curriculares
Código: A1018
Aerodinámica y Mecánica de Vuelo I
Última Actualización de la Asignatura: 07/08/2017

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CARRERAS PARA LAS QUE SE DICTA

Carrera Plan Carácter Cantidad de Semanas Año Semestre
03009 - Ingeniería Aeronáutica 2018 Obligatoria
Totales: 0
Clases:
Evaluaciones:
4to
-

CORRELATIVIDADES

CORRELATIVIDADES
Ingeniería Aeronáutica - Plan 2018
PARA PROMOCIONAR
(A1009) Mecánica Racional
(A1015) Mecánica de los Fluidos II

INFORMACIÓN GENERAL 

Datos Generales

Área: Aerodinamica y Fluidodinamica

Departamento: Aeronautica

Tipificación: Tecnologicas Aplicadas (TA)

Ingeniería Aeronáutica - 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 introducir al estudiante en los conceptos básicos de la aerodinámica de bajas velocidades a partir de una extensión y profundización de los conocimientos adquiridos en Mecánica de Los Fluídos I y II, y asignaturas afines, con vistas al desarrollo de los conceptos básicos de performance del avión e iniciación del anteproyecto aerodinámico teórico. Se enfatizará en la comprensión de la influencia de las formas de los cuerpos y conformaciónes fluidodinámicas como concepto fundamental de la asignatura.

PROGRAMA SINTÉTICO

Concepto de fuerzas y momentos aerodinámicos. Sustentación y resistencia en alas de envergadura infinita en bajas velocidades. Familias de perfiles aerodinámicos. Teoría de perfiles delgados. Perfiles de bajo número de Reynolds. Transformación conforme y perfiles aerodinámicos. Aspectos básicos de performance. Alas subsónicas de envergadura finita en bajas velocidades. Teorías para cálculo de alas y simulación numérica. Resistencia inducida. Teoría y cálculo de dispositivos de hipersustentación. Teoría general de la hélice. Prácticas de laboratorio.

PROGRAMA ANALÍTICO 

Año: 2018, semestre: 1

Vigencia: 12/12/2016 - Actualidad

Unidad 1: Concepto de fuerzas y momentos aerodinámicos:
Conceptos generales acerca de las leyes aerodinámicas. Parámetros que gobiernan las fuerzas y momentos aerodinámicos. Sistema de ejes del aeroplano. Momentos de cabeceo, guiñada y rolido. Conceptos de vórtice de arranque y sistema de vórtices del ala de envergadura infinita.

Unidad 2: Sustentación y resistencia como componentes de la fuerza aerodinámica.
Sustentación y resistencia en alas de envergadura infinita en bajas velocidades. Circulación y sustentación: Teorema de Kutta-Joukwosky. Resistencia de piel y de presiones.

Unidad 3: Familias de perfiles aerodinámicos:
El perfil aerodinámico como sección de un ala de envergadura infinita. Geometría de los perfiles. Radio de curvatura del borde de ataque. Angulo del borde de fuga. Cuerda. Líneas de curvatura media. Máximo espesor y distribución del mismo según la cuerda. Familias de perfiles (NACA ; SELIG; SELIG-DONOVAN; WORTMANN; EPPLER; ETC).

Unidad 4: Teoría de perfiles delgados:
Teoría de perfiles delgados. Coeficientes de sustentación y momentos. Perfiles delgados simétricos. Perfiles con curvatura. Aplicación de la teoría a perfiles NACA de 4 dígitos.
Unidad 5: Transformación conforme y perfiles aerodinámicos:
La transformación de Joukowski. Condición de Kutta-Joukowski. Teoría generalizada de la transfor-mación conforme. Teoría del Dr. Theodorsen. Transformación de un perfil aerodinámico en un círculo perfecto. Cálculo de la distribución de presiones en el intrados y extrados del perfil. Aplicaciones.

Unidad 6: Alas subsónicas de envergadura finita en bajas velocidades:
Diferencias básicas entre un ala de envergadura infinita y una real de envergadura finita. Relación entre potencia consumida para bombear aire hacia abajo y resistencia inducida. Desarrollo de la ecuación del ala (Glauert). Caso de la distribución elíptica de sustentación. Distribución general de sustentación (series de Fourier). Método de paneles para alas bidimensionales. Método de Multhopp para cálculo de alas. Método de red de vórtices (VLM). Aplicaciones.

Unidad 7: 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 hipersus-tentación. Aplicaciones.

Unidad 8: Teoría general de la hélice:
Teoría básica del disco rotante. Balances macroscópicos entre flujos de aire entrante y saliente. Po-tencia entregada y absorbida. Rendimiento de la hélice. Teoría de la pala elemento. Hélices bipala y multipala. Fuerza y torque. Curvas de eficiencia de la hélice. Coeficientes de empuje, torque y poten-cia. Razones de solidez y avance. Aplicaciones.

Unidad 9: Aspectos básicos de performance.
Estabilidad estática. Conceptos de performance del avión en vuelo no-acelerado. Curvas de potencia requerida y potencia disponible. Máxima velocidad de trepada. Máximo ángulo de trepada. Techo de servicio. Aplicaciones.

BIBLIOGRAFÍA

Año: 2018, semestre: 1

Vigencia: 15/11/2016 - Actualidad

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

ACTIVIDADES PRÁCTICAS

Las actividades prácticas comprenden los trabajos de laboratorio. Las clases teórico-prácticas se describen 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 laboratorio (túnel de viento de capa límite; anemometría de hilo caliente; sensores de presión piezoeléctricos; 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 comienza la aplicación de los conocimientos recibidos en la planificación del anteproyecto aerodinámico que culminará en Aerodinámica General II. La carga horaria semestral será de 8 hs.

METODOLOGÍA DE ENSEÑANZA

La metodología introduce al estudiante en los conceptos básicos de la aerodinámica de bajas velocidades a partir de una extensión y profundización de los conocimientos adquiridos en Mecánica de Los Fluídos I y II, y asignaturas afines, con vistas al desarrollo de los conceptos básicos de performance del avión e iniciación del anteproyecto aerodinámico teórico. 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 la Facultad.

MATERIAL DIDÁCTICO

Clases teórico-prácticas:
1) Coeficientes aerodinámicos. 2) Perfiles delgados. 3) Familias de perfiles. 4) Theodorsen. 5) Método de paneles. 6) Ala finita: Glauert. 7) Dispositivos de hipersustentación. 8) Cálculo de hélices. 9) Performance básica.

Prácticas de Laboratorio:
1) Ensayo de perfiles aerodinámicos en túnel de viento.
2) Visualización y medición de velocidades sobre alas de envergadura finita

ACTIVIDAD LABORATORIO-CAMPO


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