Prova Scritta Gasdinamica (MSAR) Prof. Bernardo Favini

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Fortunato Tosi
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Prova Scritta Gasdinamica (MSAR) 18.02.2014 - Prof. Bernardo Favini 1.

1 Prova Scritta Gasdinamica (MSAR) Prof. Bernardo Favini 1. Un tubo d urto viene utilizzato per produrre un flusso in condizioni stazionarie in una determinata sezione a valle del setto, per un intervallo di tempo Δt compreso tra il passaggio dell urto e quello del fronte dell espansione riflessa. Assumendo che sia possibile analizzare il problema per mezzo del modello isentropico, ricavare le espressioni per la portata e la pressione totale di questo flusso e darne la rappresentazione grafica per rapporti di pressione iniziali compresi tra 1 e Determinare e discutere l espressione della condizioni al contorno di riflessione su una linea a pressione costante per un flusso supersonico stazionario bidimensionale isentropico e rotazionale.

2 3. Analizzare il campo riportato in figura e discutere il campo di moto sul piano odografo e sul piano (p,θ)

Prova Scritta Gasdinamica (MSAR) 11.04.2014 - Prof. B. Favini # 1.

3 Prova Scritta Gasdinamica (MSAR) Prof. B. Favini # 1. Determinare la legge di svuotamento di un serbatoio di volume V e sezione d uscita di area A assumendo che questa sia in condizioni critiche e che il flusso sia isentropico, monodimensionale, stazionario. 2. Discutere la sequenza di immagini che mostrano l evoluzione di un getto generato nel processo di svuotamento di un serbatoio di capacità finita: 3. Descrivere il campo di moto monodimensionale non stazionario generato da un onda semplice con condizione iniziale: v(x) = αcos (kx) e determinare il tempo di esplosione della soluzione. # anniversario della missione Apollo 13

Prova scritta di Gasdinamica (MSAR) - 11.06.2014 - Prof. B. Favini This Day in #Space: 1928. Friedrich Stamer makes the first manned rocket-powered aircraft flight, sponsored by von Opel. Problema 1.

4 Prova scritta di Gasdinamica (MSAR) Prof. B. Favini This Day in #Space: Friedrich Stamer makes the first manned rocket-powered aircraft flight, sponsored by von Opel. Problema 1. Onda di compressione piana Un pistone si muove in un cilindro con legge del moto cubica x= (0.1xt)**3 comprimendo un gas inizialmente in quiete (γ = 1.1 e a0 = 150 m/s ). Determinare la distribuzione della velocità del gas lungo il cilindro prima che si formi l urto. Determinare il tempo e l ascissa per i quali si ha la nascita dell urto. Problema 2. Efflusso da un serbatoio Un serbatoio di volume V=0.5 m**3 contiene elio alla pressione p=1 atm e alla temperatura di T=293 K. Determinare la massa presente nel serbatoio quando la pressione al suo interno sia pari ad un decimo di quella iniziale, assumendo che il flusso sia adiabatico. Problema 3. Esplosione Discutere le figure riportate qui sotto, che mostrano alcune delle caratteristiche principali dell simulazione del sistema di onde generate da un tubo d'urto e della sua dipendenza dalla posizione del setto all'interno del tubo.

7 Prova Scritta Gasdinamica (MSAR) Prof. B. Favini # 1. Un condotto a sezione costante è chiuso a destra con un setto ed aperto a sinistra, collegato ad un serbatoio pieno di esafluoruro di zolfo (SF6: R=56,928 J/Kg K, γ=1,0984). Il serbatoio è alla pressione di 100 atm e alla temperatura di 100 C. La pressione dell ambiente è pari a 1 atm. Assumendo che il setto venga rimosso istantaneamente: a) determinare le condizioni nella sezione di destra all apertura del condotto; b) determinare le condizioni asintotiche all interno del condotto; c) fornire l andamento della pressione nella sezione di destra dall istante di apertura fino al raggiungimento delle condizioni asintotiche; d) definire le equazioni che governano il problema nella sezione di sinistra del condotto; e) analizzare la natura delle onde che si generano al contorno di sinistra per effetto della rottura del setto. 2. Un Tubo di Pitot permette di misurare la pressione presente all interno di un flusso. L espressione generalmente adottata per fornire questo valore è: p s =p+kρv 2 /2 dove p è la pressione della linea di corrente in esame, v la velocità del fluido, ρ la sua densità ed il parametro k una funzione del numero di Mach e della natura del gas. Ricavare l espressione del parametro k nel caso di flusso supersonico e discutere il suo andamento in funzione del numero di Mach per l aria, calcolando in particolare i valori che assume per M=1 e M tendente all infinito.

8 3. Analizzare e discutere il campo di moto presentato in figura: (*) 52th anniversary of Starfish Prime

Prova scritta di Gadinamica (MSAR ) - 17.09.2014 - prof. B. Favini # 1. Discutere il campo di moto generato da un onda d urto piana non stazionaria che investe un diedro (Problema di Schardin). 2.

9 Prova scritta di Gadinamica (MSAR ) prof. B. Favini # 1. Discutere il campo di moto generato da un onda d urto piana non stazionaria che investe un diedro (Problema di Schardin). 2. Dimostrare che il metodo di Godunov applicato al calcolo di una espansione transonica simmetrica non conserva l entropia. #157esimo anniversario della nascita di Konstantin Eduardovich Tsiolkovsky a Izhevskoye, Russia.

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