ESAME DI AERODINAMICA 12/6/2009

Transcript

1 ESAME DI AERODINAMICA 12/6/2009 Le misure effettuate in galleria del vento su un profilo alare danno Cd=0.012 e Cl= Considerando un ala finita non svergolata di allungamento 5 composta da profili simili a questo, ed assumendo che si abbia una distribuzione di circolazione ellittica lungo l apertura, il Cd totale è: (a) (b) (c) (d) (e) Dato il campo di velocità u = y ; v = x. La circolazione lungo la circonferenza di πr 2 πr 2 raggio r = 2 m e centro in O vale, in m 2 /s: (a) 1 (b) 2 (c) 3 (d) 5 (e) 6 Una lastra piana è investita da una corrente supersonica con angolo di incidenza positivo. Al bordo d uscita si genera: (a) un onda di espansione sul dorso e un onda di compressione sul ventre (b) un onda di compressione sul dorso e un onda di compressione sul ventre (c) un onda di espansione sul dorso e un onda di espansione sul ventre (d) un onda di compressione sul dorso e un onda di espansione sul ventre (e) nessun onda Un aeroplano del peso di 18 KN sviluppa al decollo un C L = 1.8 basato sull area di pianta pari a 20 m 2. La velocità di decollo è, in Km/h: (b) 103 (c) 250 (d) 178 (e) 133 Un cilindro circolare dal diametro di 20 cm ruota in verso orario con velocità 1000 giri/min e viene investito da una corrente d aria a 5 m/s. Il valore minimo della pressione relativa sul cilindro è pari a: (a) 0 Pa (b) -77 Pa (c) -240 Pa (d) -389 Pa (e) 101 Pa

2 Mediante una prova sperimentale su un profilo alare con un certo angolo di incidenza si ricavano i seguenti valori dei coefficienti di momento rispetto al bordo di attacco (LE) e rispetto al bordo di uscita (T E): C MLE = 0.33 e C MT E = Il coefficiente di portanza vale: (a) 0.8 (b) 0.2 (c) 1.1 (d) 1.4 (e) 1.6 Se un aereo Boeing 727 sviluppa un C L pari a 16 volte il suo C D, quale distanza (in Km) può percorrere in volo planato partendo da un altezza di 7500 m se all improvviso tutti i motori vanno fuori servizio? (a) 120 (b) 0.5 (c) 16 (d) 23.5 (e) 80 La differenza dei valori della funzione di corrente tra due linee di corrente rappresenta: (a) la portata in volume di fluido che scorre tra le due linee di corrente (b) la portata in massa di fluido che scorre tra le due linee di corrente (c) la distanza tra le due linee di corrente (d) la velocità del fluido che scorre tra le due linee di corrente (e) la differenza del potenziale tra i punti appartenenti alle due linee di corrente Dato il campo di velocità u=ax, v= -ay con a costante positiva, e data la concentrazione di un inquinante nel fluido espressa da C(x, y, t) = bx 2 y e at con b costante positiva, la variazione temporale della concentrazione dell inquinante per una particella di fluido è: (a) a 2 (b) a+c (c) ac (d) 2a (e) 0 Il coefficiente di portanza per un profilo simmetrico sottile in una corrente con un numero di Mach 0.7 e con incidenza di 10 o vale: (a) 1.54 (b) 0.77 (c) 1.23 (d) 1.84 (e) 0.92

3 Nella scia a valle di un corpo tozzo: (a) il moto è irrotazionale (b) il moto è sempre turbolento (c) la pressione decresce linearmente allontanandosi dal corpo (d) gli effetti viscosi possono essere trascurati (e) nessuna di queste affermazioni La pressione sul muso di un aeroplano (che vola in aria standard) è misurata con un manometro ad U contenente acqua. Se la differenza delle altezze dei menischi è 6 cm, la velocità dell aereo è in Km/h: (b) 111 (c) 25 (d) 150 (e) 176 Una lastra piana lunga 4 m e larga 2 m viene trascinata alla velocità di 20 km/h. Assumendo che la tensione di taglio alla parete possa esprimersi come τ 0 = A x 1/2 con x misurata a partire dal bordo d attacco e A= 4.35 Nm 3/2, la potenza necessaria per trascinare la lastra (tenere conto di entrambe le facce) è, in W: (a) 387 (b) 773 (c) 1547 (d) 3093 (e) 6187 Un fluido viscoso scorre, con moto laminare, intorno ad una lastra piana ad angolo di attacco nullo in modo tale che lo spessore dello strato limite a distanza 1.2 m dal bordo di attacco è 12 mm. Lo spessore dello strato limite a distanza 20m dal bordo di attacco è (in mm): (a) 21 (b) 49 (c) 132 (d) 101 (e) 76 Un profilo alare sottile simmetrico vola con un angolo di incidenza di Il coefficiente di momento rispetto al bordo d attacco vale: (a) 0 (b) 0.15 (c) -0.2 (d) 0.3 (e)

4 RISPOSTE Le misure effettuate in galleria del vento su un profilo alare danno Cd=0.012 e Cl= Considerando un ala finita non svergolata di allungamento 5 composta da profili simili a questo, ed assumendo che si abbia una distribuzione di circolazione ellittica lungo l apertura, il Cd totale è: (a) (X) (c) (d) (e) C Di = C2ˆL πar C Dt = C Di + C Dp Dato il campo di velocità u = y ; v = x. La circolazione lungo la circonferenza di πr 2 πr 2 raggio r = 2 m e centro in O vale, in m 2 /s: (a) 1 (X) 2 (c) 3 (d) 5 (e) 6 u r = u x cos θ + u y senθ = 0 u θ = u x senθ + u y cos θ = 1 πr Γ = 2πru θ Una lastra piana è investita da una corrente supersonica con angolo di incidenza positivo. Al bordo d uscita si genera: (a) un onda di espansione sul dorso e un onda di compressione sul ventre (b) un onda di compressione sul dorso e un onda di compressione sul ventre (c) un onda di espansione sul dorso e un onda di espansione sul ventre (X) un onda di compressione sul dorso e un onda di espansione sul ventre (e) nessun onda Un aeroplano del peso di 18 KN sviluppa al decollo un C L = 1.8 basato sull area di pianta pari a 20 m 2. La velocità di decollo è, in Km/h: (X) 103 (c) 250 (d) 178 (e) W L = C L 2 ρv 2 A = W V = 3.6 = 103 Km/h C L ρa

5 Un cilindro circolare dal diametro di 20 cm ruota in verso orario con velocità 1000 giri/min e viene investito da una corrente d aria a 5 m/s. Il valore minimo della pressione relativa sul cilindro è pari a: (a) 0 Pa (b) -77 Pa (X) -240 Pa (d) -389 Pa (e) 101 Pa p MIN = 1 2 ρu 2 [ 1 ( uθ U ) 2 ] = 1 2 ρu 2 [ 1 ( 2 + ) Γ 2 ] = 1 [ ( 2πRU 2 ρu πrω ) 2 ] G 30U Mediante una prova sperimentale su un profilo alare con un certo angolo di incidenza si ricavano i seguenti valori dei coefficienti di momento rispetto al bordo di attacco (LE) e rispetto al bordo di uscita (T E): C MLE = 0.33 e C MT E = Il coefficiente di portanza vale: (a) 0.8 (b) 0.2 (X) 1.1 (d) 1.4 (e) 1.6 L = C MT E C MLE. Se un aereo Boeing 727 sviluppa un C L pari a 16 volte il suo C D, quale distanza (in Km) può percorrere in volo planato partendo da un altezza di 7500 m se all improvviso tutti i motori vanno fuori servizio? (X) 120 (b) 0.5 (c) 16 (d) 23.5 (e) 80 tan θ = C D C L = H L L = H C L C D = 16H = 120 Km La differenza dei valori della funzione di corrente tra due linee di corrente rappresenta: (X) la portata in volume di fluido che scorre tra le due linee di corrente (b) la portata in massa di fluido che scorre tra le due linee di corrente (c) la distanza tra le due linee di corrente (d) la velocità del fluido che scorre tra le due linee di corrente (e) la differenza del potenziale tra i punti appartenenti alle due linee di corrente

6 Dato il campo di velocità u=ax, v= -ay con a costante positiva, e data la concentrazione di un inquinante nel fluido espressa da C(x, y, t) = bx 2 y e at con b costante positiva, la variazione temporale della concentrazione dell inquinante per una particella di fluido è: (a) a 2 (b) a+c (c) ac (d) 2a (X) 0 DC Dt = C t + U C = 0 Il coefficiente di portanza per un profilo simmetrico sottile in una corrente con un numero di Mach 0.7 e con incidenza di 10 o vale: (X) 1.54 (b) 0.77 (c) 1.23 (d) 1.84 (e) 0.92 Nella scia a valle di un corpo tozzo: (a) il moto è irrotazionale (b) il moto è sempre turbolento (c) la pressione decresce linearmente allontanandosi dal corpo (d) gli effetti viscosi possono essere trascurati (X) nessuna di queste affermazioni La pressione sul muso di un aeroplano (che vola in aria standard) è misurata con un manometro ad U contenente acqua. Se la differenza delle altezze dei menischi è 6 cm, la velocità dell aereo è in Km/h: (X) 111 (c) 25 (d) 150 (e) 176 2γA h V = 3.6 = 111 Km/h ρ Una lastra piana lunga 4 m e larga 2 m viene trascinata alla velocità di 20 km/h. Assumendo che la tensione di taglio alla parete possa esprimersi come τ 0 = A x 1/2 con x misurata a partire dal bordo d attacco e A= 4.35 Nm 3/2, la potenza necessaria per trascinare la lastra (tenere conto di entrambe le facce) è, in W: (X) 387

7 (b) 773 (c) 1547 (d) 3093 (e) 6187 D = b L 0 τ w dx 2 = 2bA L 2 P = DU = 4bA LU Un fluido viscoso scorre, con moto laminare, intorno ad una lastra piana ad angolo di attacco nullo in modo tale che lo spessore dello strato limite a distanza 1.2 m dal bordo di attacco è 12 mm. Lo spessore dello strato limite a distanza 20m dal bordo di attacco è (in mm): (a) 21 (X) 49 (c) 132 (d) 101 (e) 76 δ = A x δ 2 = δ 1 x2 x 1 Un profilo alare sottile simmetrico vola con un angolo di incidenza di Il coefficiente di momento rispetto al bordo d attacco vale: (a) 0 (b) 0.15 (c) -0.2 (d) 0.3 (X) C MLE = C L 4 = πα 2 = π 2 απ 180 = 0.125