Raccolta prove d'esame Aerodinamica

LE

ESAME DI AERODINAMICA 12/6/2009

Le misure effettuate in galleria del vento su un profilo alare danno Cd=0.012 e Cl=0.365.

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) 0.0234

(b) 0.0163

(c) 0.0141

(d) 0.028

(e) 0.0197 − y x

; v = . La circolazione lungo la circonferenza di

Dato il campo di velocità u = 2 2

πr πr

2

raggio r = 2 m e centro in O vale, in m /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 = 1.8 basato sull’area di pianta

L

2

pari a 20 m . La velocità di decollo è, in Km/h:

(a) 85

(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

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

−0.33

rispetto al bordo di uscita (T E): C = e C = 0.77. Il coefficiente di portanza

M M

LE T E

vale:

(a) 0.8

(b) 0.2

(c) 1.1

(d) 1.4

(e) 1.6

Se un aereo Boeing 727 sviluppa un C pari a 16 volte il suo C , quale distanza (in Km)

L D

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

−at

2

di un inquinante nel fluido espressa da C(x, y, t) = bx y e con b costante positiva, la

variazione temporale della concentrazione dell’inquinante per una particella di fluido è:

2

(a) a

(b) a+C

(c) aC

(d) 2a

(e) 0

Il coefficiente di portanza per un profilo simmetrico sottile in una corrente con un numero

o

di Mach 0.7 e con incidenza di 10 vale:

(a) 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

(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:

(a) 85

(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. As-

−1/2

sumendo che la tensione di taglio alla parete possa esprimersi come τ = A x con

0

−3/2

x misurata a partire dal bordo d’attacco e A= 4.35 Nm , 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 4.56˚ . Il coefficiente

di momento rispetto al bordo d’attacco vale:

(a) 0

(b) 0.15

(c) -0.2

(d) 0.3

(e) -0.125

RISPOSTE

Le misure effettuate in galleria del vento su un profilo alare danno Cd=0.012 e Cl=0.365.

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) 0.0234

(X) 0.0163

(c) 0.0141

(d) 0.028

(e) 0.0197 2

C L̂ C = C + C

C = D D D

D t p

i

i πAR

− y x

Dato il campo di velocità u = ; v = . La circolazione lungo la circonferenza di

2 2

πr πr

2

raggio r = 2 m e centro in O vale, in m /s:

(a) 1

(X) 2

(c) 3

(d) 5

(e) 6 1

−u Γ = 2πru

u = u cos θ + u senθ = 0 u = senθ + u cos θ = θ

r x y θ x y πr

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 = 1.8 basato sull’area di pianta

L

2

pari a 20 m . La velocità di decollo è, in Km/h:

(a) 85

(X) 103

(c) 250

(d) 178

(e) 133 s

1 2W

2 ∗

L = C ρV A = W V = 3.6 = 103 Km/h

L 2 C ρA

L

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 2 2

" " "

# # #

2

u Γ πRω

1 1

1

θ G

2 2 2

− − −

1 1 2+ 1 2+

ρU = ρU = ρU

p =

M IN ∞ ∞ ∞

2 U 2 2πRU 2 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

−0.33

rispetto al bordo di uscita (T E): C = e C = 0.77. Il coefficiente di portanza

M M

LE T E

vale:

(a) 0.8

(b) 0.2

(X) 1.1

(d) 1.4

(e) 1.6 −

L = C C .

M M

T E LE

Se un aereo Boeing 727 sviluppa un C pari a 16 volte il suo C , quale distanza (in Km)

L D

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 H C

C L

D = L = H = 16H = 120 Km

tan θ = C L C

L D

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

Dato il campo di velocità u=ax, v= -ay con a costante positiva, e data la concentrazione

−at

2

di un inquinante nel fluido espressa da C(x, y, t) = bx y e con b costante positiva, la

variazione temporale della concentrazione dell’inquinante per una particella di fluido è:

2

(a) a

(b) a+C

(c) aC

(d) 2a

(X) 0 ∂C

DC · ∇C

= + U = 0

Dt ∂t

Il coefficiente di portanza per un profilo simmetrico sottile in una corrente con un numero

o

di Mach 0.7 e con incidenza di 10 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:

(a) 85

(X) 111

(c) 25

(d) 150

(e) 176 s 2γ ∆h

A ∗ 3.6 = 111 Km/h

V = ρ

Una lastra piana lunga 4 m e larga 2 m viene trascinata alla velocità di 20 km/h. As-

−1/2

sumendo che la tensione di taglio alla parete possa esprimersi come τ = A x con

0

−3/2

x misurata a partire dal bordo d’attacco e A= 4.35 Nm , la potenza necessaria per

trascinare la lastra (tenere conto di entrambe le facce) è, in W:

(X) 387

(b) 773

(c) 1547

(d) 3093

(e) 6187 L 

 √ √

Z ∗ ∗

τ dx 2 = 2bA L 2 P = DU = 4bA LU

D = b w 

 0

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 √ s x 2

x δ = δ

δ = A 2 1 x 1

Un profilo alare sottile simmetrico vola con un angolo di incidenza di 4.56˚ . Il coefficiente

di momento rispetto al bordo d’attacco vale:

(a) 0

(b) 0.15

(c) -0.2

(d) 0.3

(X) -0.125 πα π απ

C L − − −0.125

− = = =

C =

M

LE 4 2 2 180

ESAME DI AERODINAMICA 13/7/2009

Una presa d’aria supersonica è progettata per funzionare a M = 2.6. se la sezione

∞

2 2

d’ingresso ha un’area A = 0.58m , la sezione di gola