Динамика гасова

ID: 1011
врста предмета: научно-стручни
носилац предмета: Милићев С. Снежана
извођачи: Милићев С. Снежана, Ћоћић С. Александар
контакт особа: Милићев С. Снежана
ниво студија: мастер академске студије
ЕСПБ: 6
облик завршног испита: писмени
катедра: катедра за механику флуида

извођења

циљ

Студент треба да: 1. стекне основна теоријска знања из области динамике гасова; 2. се оспособи за обављање елементарних инжењерских прорачуна стишљивих струјања; 3. се упозна са основним поступцима за експериментално истраживање у области динамике гасова.

исход

Студенти се оспособљавају за: 1. Примену основних једначина динамике гасова тј. једначине континуитета, количине кретања и енергије, као и једначине стања са одговарајућим граничним и почетним условима (систем основних једначина и градичних услова); примену система основних једначина и градичних услова у случају једнодимензијских струјања стишљивог флуида; 2. Прорачунавање једнодимензијских дозвучних и надзвучних струјања стишљивог флуида као што су: -изентропска струјања, -адијабатска струјања са трењем, -изотермска струјања са трењем, -струјања невискозног гаса са разменом топлоте, -струјање кроз прав ударни талас, -струјање кроз кос ударни талас, -Прантл-Мајерова експанзија; 3. Срачунавање силе којима гас омогућава лет летелица погоњених млазним и ракетним моторима, као и силе коју трпе кола турбомашина; срачунавање силе отпора и узгона користећи линеаризовану и нелинеаризовану теорију профила. 4. Прорачунавање струјања стишљивог флуида у млазницима (конвергентним и Лаваловом млазнику) и дифузорима како у случају прорачунског тако и у случају струјања уз присуство ударних таласа; 5. Припрему експеримената који се могу вршити у дозвучним и надзвучним аеротунелима примењујући теорију сличности и димензијску анализу, мерења у струји гаса и анализу добијених резултата.

садржај теоријске наставе

Основни појмови. Основнe једначине. Једначине континуитета, количине кретања, стања и енергије. Појам ентропије. Поремећаји коначног интензитета. Прави ударни талас. Коси ударни таласа. Међудејство и рефлексија ударних таласа. Прантл-Мајерова експанзија. Струјања кроз млазнике. Једначине изентропског струјања са променом попречног пресека. Конвергентни и Лавалов млазник - прорачунски и непрорачунски режими струјања. Неизентропска струјања. Утицај трења при струјању гаса у цевима. Адијабатско и изотермско струјање са трењем. Струјање са разменом топлоте са околином. Особине окозвучног опструјавања тела.Појам критичног Маховог броја. Гранични слој. Међудејство ударних таласа и граничног слоја. Експерименталне методе и уређаји. Методе за визуализацију струјања. Разни типови аеротунела. Основне методе за мерење притиска и температуре. Анемометарске методе.

садржај практичне наставе

Примена основних једначина струјања гаса. Брзина звука. Појам тоталних и критичних величина стања. Процена утицаја стишљивости. Прорачун изентропског струјања гаса. Прорачун правог ударног таласа. Коси ударни талас. Услови за настанак косог ударног таласа. Прорачун косог ударног таласа. Прорачун струјања гаса кроз секвенцу ударних таласа. Међудејство ударних таласа у струјном пољу. Прантл-Мајерова експанзија. Нелинеаризована теорија профила. Прорачун сила на профил у надзвучној струји гаса. Прорачун струјања кроз млазнике. Струјање кроз конвергентни млазник. Струјање кроз Лавалов млазник. Надзвучни дифузор. Одређивање вредности реактивне силе. Неизентропска струјања. Прорачун адијабатског струјања вискозног гаса. Прорачун изотермског струјања вискозног гаса. Прорачун струјања невискозног гаса са разменом топлоте. Линеаризована теорија опструјавања аеропрофила.

услов похађања

Положен испит: Механика фуида Б

ресурси

1.Изводи са предавања; 2. Милош Д. Павловић, Зоран Стефановић, Приручник за прорачун стишљивих струјања, Машински факултет Београд, 2004.

фонд часова

укупан фонд часова: 75

активна настава (теоријска)

ново градиво: 20
разрада и примери (рекапитулација): 10

активна настава (практична)

аудиторне вежбе: 20
лабораторијске вежбе: 0
рачунски задаци: 10
семинарски рад: 0
пројекат: 0
консултације: 0
дискусија/радионица: 0
студијски истраживачки рад: 0

провера знања

преглед и оцена рачунских задатака: 4
преглед и оцена лабораторијских извештаја: 0
преглед и оцена семинарских радова: 0
преглед и оцена пројекта: 0
колоквијум са оцењивањем: 4
тест са оцењивањем: 2
завршни испит: 5

провера знања (укупно 100 поена)

активност у току предавања: 10
тест/колоквијум: 50
лабораторијска вежбања: 0
рачунски задаци: 10
семинарски рад: 0
пројекат: 0
завршни испит: 30
услов за излазак на испит (потребан број поена): 35

литература

Изводи са предавања; Modern Compressible Flow, J. D. Anderson; Compressible Fluid Flow, M. A. Saad;