ESAME DI AERODINAMICA 14/06/2013

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1 ESAME DI AERODINAMICA 14/06/2013

2 La derivata della retta C L in fuzione di α, per un ala finita di allungamento 8 composta da profili sottili simmetrici e lungo la quale si realizza una distribuzione di circolazione ellittica vale: (a) 7.85 (b) 6.28 (c) 5.03 (d) 4.71 (e) 3.14 La velocità di un piccolo aereo che vola in condizioni normali di pressione e temperatura viene misurata attraverso un tubo di Pitot ed pari a 180 Km/h. Il valore della pressione statica è pari a 101 kpa. La pressione totale, in kpa è pari a: (a) 99,5 (b) 95,6 (c) 102,5 (d) 103,7 (e) 98,3 Dato il potenziale della velocità ϕ = yx 2 y 2 x : (a) tale potenziale soddisfa l equazione di Laplace (b) il fluido è incomprimibile (c) la velocità angolare è nulla (d) tutte le risposte precedenti (e) nessuna delle risposte precedenti Un ugello supersonico progettato per funzionare con un rapporto pe p 0 = 0.13, ha la sezione di gola A g =.2m 2. La sezione di uscita è, in m 2 : (a) 1,16 (b) 0.03 (c) 0.33 (d) 2.3 (e) 0.1 Un campo fluidodinamico bidimensionale è descritto, in un certo istante temporale, attraverso le componenti della velocità u = x 2, v= -2 x y mentre nello stesso istante la densità è ρ = x. La variazione rispetto al tempo della densità del fluido nel punto (x = 2 m ; y = -1 m ) è: (a) 0 (b) 1 (c) 4 (d) -1 (e) -4

3 Assumiamo che la velocità di atterraggio di un aereo sia pari alla velocità di stallo. Supponendo che l uso del flap faccia aumentare il C L dell 11% mantenendo invariata l area di pianta, di quale percentuale viene ridotta la velocità di atterraggio dell aereo rispetto all assenza di flap?: (a) 11 (b) 5 (c) 3 (d) 9 (e) 7 Un pallone da calcio di 23 cm di diametro si muove in aria con una velocità di 120 Km/h. Il numero di Reynolds (basato sul diametro) per questo flusso vale: (a) (b) 7, (c) 5, (d) (e) Un liquido fuoriesce da un grande serbatoio attraverso un piccolo foro posto al centro del fondo e formando un vortice il quale può essere approssimato, escludendo la zona più vicina all uscita, come un vortice potenziale di circolazione 3 m 2 /s. Il modulo della velocità a distanza 1m dall origine è pari a: (a) 0.24 (b) 1.44 (c) 0.95 (d) 3.00 (e) 0.48 Un auto da corsa utilizza un alettone (con sezione NACA 0012) per generare una spinta sulle ruote posteriori. Due piastre laterali sono montate alle estremità dell alettone in modo da produrre un flusso all incirca bidimensionale. La corda dell alettone misura 30 cm mentre la sua larghezza è 1.8 m. Il valore dell angolo di attacco che produce una forza verso il basso di 2000 N quando l auto viaggia alla velocità di 270 Km/h è, in gradi (valore assoluto): (a) 2 (b) 6 (c) 10 (d) 15 (e) 18 Dell olio (µ = 0.04 N s/m 2, ρ = 900 kg/m 3 ) scorre con velocità U=2 m/s intorno ad una lastra piana lunga 1,5 m. Assumendo il moto sempre laminare, la tensione di taglio alla parete alla fine della lastra è pari a (in N/m 2 ): (a) 0.52 (b) 63.4 (c) 18.2 (d) 33.8 (e) 4.6

4 Un pallone sferico da utilizzarsi in aria in condizioni normali viene provato studiando un modello in scala 1/3 all interno di una galleria idrodinamica. Se il diametro del modello è 1 m la resistenza misurata su di esso è 200 N con velocità dell acqua che scorre intorno (U) pari a 1.2 m/s, quale risulta il valore atteso per la resistenza del prototipo assumendo valida la similitudine dinamica? (a) (b) 2080 (c) 540 (d) 54 (e) 5.4 Un ala a pianta ellittica e distribuzione ellittica di portanza ha allungamento 6 ed apertura alare 12 m. Quando si muove in aria alla velocità di 150 km/h e sviluppa un C L di 0.85, la resistenza indotta vale, in N: (a) 977 (b) 1183 (c) 1948 (d) 2410 (e) 2931 Dell acqua entra, con velocità uniforme e stazionaria pari a 2 m/s e pressione 150 KPa, in un tubo Venturi disposto orizzontalmente. Le sezioni d ingresso e di gola hanno un diametro di 6cm e 3cm, rispettivamente. La pressione nella sezione di gola vale, in KPa: (a) 80 (b) 120 (c) 150 (d) 180 (e) 200 La funzione di corrente di un campo fluidodinamico bidimensionale è ψ = 2xy + y. Indicare se: (a) il fluido è comprimibile (b) il moto è rotazionale (c) il potenziale è ϕ = x 2 y 2 + x (d) il potenziale non esiste (e) il potenziale è ϕ = x Il fuoco di un profilo sottile in regime supersonico si trova: (a) al bordo d attacco (b) al bordo d uscita (c) a 1/3 della corda (d) a 1/2 della corda (e) a 1/4 della corda

5 1 risp. esatta C dc L dα = a a 0/ πλ a 0 = 2π per profili simmetrici dc L dα = λ λ + 2 2π 2 risp. esatta C p 1 = p 2 + ρ v2 2 3 risp. esatta C u = 2xy y 2 v = x 2 2xy u x = 2y v y = 2x ζ = v x u y = 0 4 risp. esatta C ϕ xx + ϕ yy = 2y 2x Dalla tabella dei flussi isentropici si ha pe p 0 A A g = 1.67 = 0.13 per M = 1.99 per cui 5 risp. esatta E ρ t = (ρv ) 6 risp. esatta B 1 W = C L 2 ρv 2 S C L1 V1 2 = C L2 V2 2 CL1 V 2 = V 1 = 0.95V 1 5% C L2 7 risp. esatta C Re = U d ν 8 risp. esatta E u θ = Γ 2πr 9 risp. esatta C 1 L = C L 2 ρv 2 S C L = 2πα α = L 180 πρv 2 S π

6 10 risp. esatta E τ 0 = U 3 µ ρ L = 4.6 N/m 2 11 risp. esatta D 1 ρ 2 V UV 2 D A M V 1 D U V = U M M DV 2 ρ M UM 2 A M ν V = D V A V A M = ( D V D M ) 2 D V = D M ( νv ) 2 ρv ρ M U M D M = U V D V ν V ρ V ρ M = ν V = 15 D V = = 54 N 12 risp. esatta A C Di = C2 L πλ D i = 1 2 ρu 2 SC Di = 1 2 ρu 2 b 2 C2 L πλ 2 = ρ 2π ( ) 2 V bcl = 1948 λ 13 risp. esatta B 14 risp. esatta C 15 risp. esatta D u 1 = 2 u 2 = 2x 36 9 = 8 p 1 = p ρ ( ) u 2 2 u 2 1