Главная | Обратная связь | Поможем написать вашу работу!
МегаЛекции

IV. Объем дисциплины по видам учебной работы




Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение

Высшего профессионального образования

«Сибирский государственный аэрокосмический университет

Имени академика М.Ф. Решетнева»

(СибГАУ)

 

 

УТВЕРЖДАЮ

 

Директор ИКТ

____________/ Терехин Н.А. /

__________________20___г.

 

 

РАБОЧАЯ ПРОГРАММА ДИСЦИПЛИНЫ

 

АЭРОГАЗОДИНАМИКА

 

 

Направление подготовки (специальность): 160400 Проектирование, производство и эксплуатация ракет и ракетно-космических комплексов

Профиль подготовки (специализация): 16040001.65 Ракетные транспортные системы

16040013.65 Развертываемые космические конструкции

Форма обучения: очная

Квалификация (степень) выпускника: специалист

Учебный план набора 2011 года с изменениями _______________года

Кафедра-разработчик рабочей программы: Летательных аппаратов

 

Красноярск 2012 г.


 

I. Цели и задачи освоения дисциплины

Цель дисциплины – дать студентам необходимые знания в области аэро- и газодинамики, для успешного решения задач проектирования и производства ракетно-космической техники.

Основными задачами изучения дисциплины являются:

1. ознакомление с основными понятиями и определениями, уравнениями движения жидкости и газа;

2. получение знаний по теории одномерных и плоских изоэнтропических течений, по теории скачков уплотнения и пограничного слоя;

3. получение знаний по методам и способам расчета аэродинамических коэффициентов и сил в диапазоне скоростей полета летательного аппарата;

4. ознакомление с методами и техникой практической аэрогазодинамики, методами получения, сбора и обработки информации.

II. Место дисциплины в структуре ООП ВПО

Аэрогазодинамика относится к базовой части профессионального цикла С3 ООП.

Дисциплина предполагает знание высшей математики (дифференциальное и интегральное исчисление, аналитическая геометрия, дифференциальные уравнения), физики (молекулярно-кинетическая теория газов), термодинамики (термодинамические процессы, процессы теплопередачи), гидравлики, основ устройства ЛА и информатики.

Аэрогазодинамика является предшествующей для следующих дисциплин: Строительная механика ракет, Ракетные двигатели, Баллистика ракет, Проектирование и конструирование летательных аппаратов, Производство летательных аппаратов, Динамика летательных аппаратов

III. Компетенции обучающегося, формируемые в результате освоения дисциплины

Процесс изучения дисциплины направлен на формирование следующих компетенций:

- способностью самостоятельно применять методы и средства познания, обучения и самоконтроля для приобретения новых знаний и умений, в том числе в новых областях, непосредственно не связанных со сферой профессиональных компетенций, сохранения своего здоровья, нравственного и физического самосовершенствования, способен содействовать обучению и развитию других (ОК-12);

- способностью планировать проведение эксперимента, разрабатывать техническое задание и программу проведения экспериментальных работ (ПК-29);

- готовностью с использованием компьютерных технологий проводить лабораторные, стендовые и диагностические испытания, а также обрабатывать и анализировать полученные результаты (ПК-32).

Отдельные элементы перечисленных выше компетенций формируются у студентов при изучении данной дисциплины.

В результате изучения дисциплины студент должен:

Знать:

- основы аэродинамики и гидрогазодинамики;

- современные тенденции в аэродинамике ЛА, аэродинамические проблемы, возникающие при проектировании ЛА;

- конструкции, устройство, работу и особенности газогидравлических систем, механизмов и агрегатов, входящих в проектируемое изделие ракетно-космического комплекса;

- процессы, происходящие в газогидравлических системах таких изделий и при взаимодействии конструкции ЛА с атмосферой;

- методы определения аэродинамических и тепловых нагрузок, действующих на ЛА при полете с до-, сверх- и гиперзвуковыми скоростями;

- основы информационных технологий и методов расчета, применяемых в аэрогазодинамике.

Уметь:

- работать в современной программной среде;

- применять физические законы для решения технических задач;

- рассчитывать аэродинамические и газодинамические характеристики, определять величины гидрогазоаэродинамических сил.

Владеть:

- навыками работы с компьютером как средством для получения информации, с прикладным программным обеспечением специального назначения;

- навыками самостоятельного выбора методов научного подхода при проведении аэродинамических расчетов ЛА;

- навыками составления технологических заданий на проектирование и конструирование систем, механизмов и агрегатов;

- способностью принимать участие в научно-исследовательских работах в качестве исполнителя, методикой обработки и анализа экспериментальных данных и результатов расчета;

- знаниями для понимания процессов происходящих при полете изделий ракетно-космической техники в плотных слоях атмосферы;

- умением составлять расчетные схемы для анализа динамики, прочности и теплового состояния элементов и составных частей конструкции ЛА;

- методиками определения аэродинамических характеристик и расчета гидро-, газо-, аэродинамических сил.

 

IV. Объем дисциплины по видам учебной работы

Вид учебной работы Всего з.е. (час.) Семестры
       
Общая трудоемкость дисциплины 5 (180)        
Аудиторные занятия, всего (час.):          
в том числе: – лекции (Л)          
– практические занятия (ПЗ), семинары (С), коллоквиумы (К)          
– лабораторные работы (ЛР)          
– другие виды аудиторных занятий          
Самостоятельная работа, всего (час.):          
в том числе: – курсовой проект (работа)          
– расчетно-графические, домашние работы          
– реферат          
– другие виды самостоятельной работы          
Вид итогового контроля (зачет, экзамен) Э (27) Э      

 

 

V. Содержание дисциплины

№ п/п Название раздела дисциплины и его содержание по темам* Лекции, час ПЗ или С, час ЛР, час СРС, час
  Введение. Общие вопросы аэрогазодинамики        
1.1 Аэрогазодинамика - теоретическая основа авиационной и ракетной техники. Краткая историческая справка. Обзор развития. Модели жидкостей. Уравнения состояния идеального и реального газа. Гипотеза и критерий сплошности среды. Вязкость, упругость и теплопроводность среды с позиций кинетической теории газов. Основные параметры состояния среды.        
1.2 Критерий сжимаемости. Полная аэродинамическая сила и момент. Скоростная и связанная системы координат, составляющие главной аэродинамической силы и момента в этих системах координат. Международная стандартная атмосфера.        
  Основы кинематики и динамики газа        
2.1 Методы Эйлера и Лагранжа. Линии тока и траектории, их уравнения. Потенциальное и вихревое движение, потенциал скорости, циркуляция скорости.       1,5
2.2 Уравнение неразрывности, частные случаи. Уравнения движения Эйлера и Навье-Стокса. Интегралы дифференциальных уравнений Эйлера (интегралы Бернулли и Лагранжа).       1,5
  Изоэнтропические течения газа. Потенциальные течения идеального сжимаемого газа        
3.1 Конус Маха и линии возмущений. Основные соотношения для расчета параметров течения газа, критические параметры, параметры заторможенного газа. Максимальная теоретическая скорость истечения. Газодинамические функции        
3.2 Зависимость между скоростью движения идеального газа и площадью поперечного сечения трубки тока, дозвуковые и сверхзвуковые сопла. Сопло Лаваля, случаи течения газа по соплу, расчетный и нерасчетные случаи истечения.        
3.3 Критерий потенциальности. Основное дифференциальное уравнение газовой динамики. Метод характеристик (характеристики в физической плоскости и плоскости годографа скорости).        
3.4 Решение методом характеристик некоторых краевых задач. Течение Прандтля-Майера, максимальный и предельный углы поворота потока, фиктивный угол.        
  Теория скачков уплотнения        
4.1 Понятие о критическом числе Маха. Определение параметров газа за прямым и косым скачками уплотнения.        
4.2 Сравнение сжатия на прямом скачке с изоэнтропическим сжатием. Давление в критической точке за прямым скачком. Коэффициент потерь полного напора, волновое сопротивление.        
4.3 Связь между углом поворота потока и углом наклона косого скачка уплотнения, ударная поляра.        
  Пограничный слой и несжимаемые потоки. Аэродинамический нагрев     -  
5.1 Характеристики и свойства пограничного слоя. Дифференциальные уравнения пограничного слоя в несжимаемой жидкости.        
5.2 Интегральное соотношение пограничного слоя.        
5.3 Расчет ламинарного и турбулентного пограничных слоев на плоской пластинке в несжимаемой среде, коэффициент трения.        
5.4 Пограничный слой на плоской пластинке в сжимаемой среде. Распределение скорости и температуры по нормали к поверхности, температура восстановления. Аэродинамический нагрев ЛА, уравнение теплового баланса.        
  Аэродинамические характеристики (АДХ) профиля и крыла конечного размаха в дозвуковом и сверхзвуковом потоках. Интерференция частей ЛА     -  
6.1 Основные геометрические и аэродинамические характеристики профиля и крыла. Поляра профиля, аэродинамическое качество. Тонкий профиль в докритическом и закритическом потоках        
6.2 Особенности обтекания крыла конечного размаха дозвуковым потоком, индуктивное сопротивление, поляра крыла.        
6.3 Линеаризованная теория плоской пластинки в сверхзвуковом потоке. Расчет волнового сопротивления тонкого профиля. Расчетные зависимости для коэффициентов подъемной силы и лобового сопротивления для профиля и крыла.        
6.4 Зависимости и от угла атаки и числа Маха. Понятие об аэродинамической интерференции.        
  Аэродинамика сверхзвуковых скоростей и разреженных газов     -  
7.1 Понятие о коническом и осесимметричном потоках. Симметричное обтекание острого конуса сверхзвуковым потоком, метод численного интегрирования.        
7.2 Несимметричное обтекание конуса, приближенные методы расчета.        
7.3 Особенности обтекания тел гиперзвуковым потоком. Приближенная теория Ньютона.        
  Аэродинамические характеристики ЛА        
8.1 Коэффициенты сил и моментов. Методы определения аэродинамических сил и моментов        
8.2 Нормальная сила тел вращения. Сила и коэффициент лобового сопротивления, его составляющие: коэффициенты волнового и донного сопротивления, расчетные зависимости.        
8.3 Коэффициент сопротивления тренияВлияние высоты полета на коэффициент сопротивления трения        
8.4 Моментные кривые ЛА, критерий статической устойчивости. Расчет центра давления длинных, тонких тел. Типовые формы корпусов ЛА, основные геометрические характеристики.        
Итого:        

 

* курсивом выделены темы и вопросы, предлагаемые для самостоятельного изучения.

Поделиться:





Воспользуйтесь поиском по сайту:



©2015 - 2024 megalektsii.ru Все авторские права принадлежат авторам лекционных материалов. Обратная связь с нами...