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Gasdinamica
(Corso di laurea in Ingegneria Aerospaziale)
Prof. Salvatore Culotta
Il corso di Gasdinamica tratta del moto dei fluidi comprimibili ed ad
alta velocitą entro condotti chiusi.
Gli argomenti trattati trovano applicazione nei diversi tipi di motori
per aeromobili, nei problemi aerodinamici del rientro nell’atmosfera
ed in numerosi impianti di terra quali ad esempio le gallerie aerodinamiche.
Il corso richiede la conoscenza della fluidodinamica, della termodinamica
e della trasmissione del calore normalmente sviluppati nel corso di Fisica
Tecnica.
PROGRAMMA DEL CORSO
Moti monodimensionali
Richiami di fluidodinamica e di termodinamica. Le equazioni fondamentali
del moto. Velocitą del suono per gas reali e gas perfetti. Numero di Mach;
temperatura e pressione statica; condizioni di ristagno; temperatura adiabatica.
Propagazione di perturbazioni d’espansione e di compressione; formazione
di un’onda d’urto normale od obliqua. Parametri adimensionali
e teorie della similitudine
Dimensionamento e funzionamento degli effusori subsonici e supersonici;
velocitą limite.
Dimensionamento e funzionamento dei diffusori; effetto choking, formazione
di onde d’urto.
Moti con somministrazione di calore; superfici di discontinuitą similitudine
con la combustione.
Moti con attrito; parametro limite d’attrito;
Correnti isoterme;
Combustione, detonazione indotta e detonazione spontanea
Misure di temperatura, pressione e velocitą
Strati limite meccanici
Definizione di spessore dello strato limite, di spostamento, di quantitą
di moto e di energia.
Le equazioni del moto tridimensionale.
Teoria dello strato limite, analisi adimensionale delle equazioni di
Navier Stokes; Equazioni di Prantl e limiti per l’applicabilitą
Metodo delle soluzioni simili ed applicazione ai diedri;
Metodo delle soluzioni integrali.
Metodo passo passo
Il controllo dello strato limite; applicazioni mediante soluzioni asintotiche.
Strati limite termici
Definizione di spessore dello strato limite termico. Equazioni della
trasmissione di calore, Numeri di Prandtl e di Nusselt, Analogia di Reynolds
Piastra adiabatica od a temperatura assegnata, Applicazione alle correnti
veloci; Moto di Couette .
TESTI CONSIGLIATI
G.B. Collura "Gasdinamica" - Centro Stampa Univ. Palermo
S. Culotta "Strati limite meccanici e termici", Palermo 1997
A.H. Shapiro: "The Dynamics and Thermodynamics of Compressible Fluid
Flow" Thw Ronald Press Company
K. Oswatisch: "Gas Dynamics" Accademic Press Inc
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