Compiti ed esercitazioni VERIFICATO
Classroom exercises
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Il testo elenca esercizi di aerotermodinamica per ingegneria spaziale, includendo calcoli su ugelli convergenti-divergenti, flussi con attrito e scambio termico, onde d'urto e tubi da shock. Vengono trattati anche problemi di flusso ipersonico, coefficienti aerodinamici tramite teorie lineare ed esatta, nonché equazioni differenziali non lineari applicate a traffico veicolare e pistoni in tubi. Gli esercizi richiedono di determinare Mach number, pressioni, temperature, portate massiche e distribuzioni spaziotemporali per vari gas e condizioni al contorno specifiche.
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- Il calcolo delle proprietà termodinamiche a valle di un ugello espansore, come l'esercizio 1, richiede l'uso delle relazioni isentropiche per determinare pressione, numero di Mach e velocità del gas dati le condizioni stagnazionali e la temperatura di uscita.
- Nel flusso attraverso condotti con attrito (flusso adiabatico fittizio), descritto negli esercizi 5-8, si applicano le equazioni di Fanno per valutare come l'attrito influenzi la distribuzione di pressione, temperatura e velocità fino al raggiungimento della condizione critica.
- Quando il calore viene scambiato con il fluido in un condotto a sezione costante o variabile (esercizi 9-10), si utilizzano le relazioni di Rayleigh per analizzare gli effetti del riscaldamento o raffreddamento sul numero di Mach e sulle proprietà termodinamiche del flusso.
- L'analisi dei flussi non stazionari generati da pistoni in movimento o dalla rottura improvvisa di diaframmi (esercizi 15-21) comporta lo studio della formazione, propagazione e riflessione delle onde d'urto normali e oblique all'interno di tubi.
- Per il flusso supersonico attorno a corpi sottili a incidenza finita (esercizi 23-28), la teoria lineare degli strati sottili permette di calcolare i coefficienti aerodinamici portanza, resistenza e momento capovolgente confrontandoli con risultati ottenuti tramite teorie esatte.
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Di cosa parla l'insegnamento
AEROTHERMODYNAMICS · 1° semestre · 8 CFU · IIND-01/F
Main learning objective The course aims to present the fundamental concepts that underlie the aerodynamics of compressible fluids, with particular emphasis on the hypersonic flow regime and the phenomena that characterize the re-entry phase of space vehicles. A consistent theoretical background is necessary to fully…