Naslov
Razvoj sustava za eksperimentalno određivanje aerodinamičkih karakteristika s posebnim osvrtom na zrakoplove
(Development of the system for experimental determining of aerodynamic characteristics with special regard to aircraft)

Autori
Franjković, Davor

Vrsta, podvrsta i kategorija rada
Ocjenski radovi, magistarski rad

Fakultet
Fakultet prometnih znanosti

Mjesto
Zagreb

Datum
03.07

Godina
2003

Stranica
124

Mentor
Galović, Borivoj

Ključne riječi
aerodinamički tunel; radna sekcija; sličnost strujanja; mjerenje; vizualizacija; zrakoplov
(wind tunnel; test section; flow similarity; measurement; visualization; aircraft)

Sažetak
Ovaj znanstveni magistarski rad bavi se problematikom razvoja, konstruiranja i primjene sustava za istraživanje aerodinamičkih karakteristika. Osnovni element sustava je aerodinamički tunel s pripadajućom opremom. U uvodu su opisana dosadašnja istraživanja provedena u Republici Hrvatskoj i stanje u svijetu. U drugom poglavlju objašnjena je teorija sličnosti. To je osnovna teorija koja omogućava modeliranje stvarne situacije i ispitivanje na modelu čime se štede sredstva i vrijeme, smanjuju opasnosti i poboljšava kvaliteta rezultata. Primjena teorije sličnosti zahtjeva ispunjavanje određenih uvjeta sličnosti. Karakteristični bezdimenzijski parametri važni za promatrani slučaj dobivaju se dimenzijskom analizom. Na taj način smanjuje se ukupni broj varijabli koje opisuju slučaj, a time i potreban broj eksperimenata. U nastavku drugog poglavlja napravljena je podjela aerodinamičkih tunela prema raznim kriterijima: obliku strujne linije, veličini, brzini strujanja u radnoj sekciji, vrsti radne sekcije, namjeni i načinu rada. Opisane su karakteristike tunela za aeronautička ispitivanja, za ispitivanja kopnenih vozila, za vizualizaciju strujanja, aeroakustički tuneli, vodeni tuneli, tuneli za istraživanje ekoloških problema i drugi. U trećem poglavlju opisane su karakteristične komponente zatvorenog aerodinamičkog tunela: radna sekcija, difuzori, pogonska sekcija, kutne sekcije, mlaznica, saća, mreže itd. Dane su osnove proračuna energetske bilance tunela. Izrađena je energetska bilanca aerodinamičkog tunela "Lučko" sumiranjem gubitaka po pojedinim sekcijama tunela prema teorijskom proračunu. Dobiveni rezultati proračuna uspoređeni su s izmjerenim vrijednostima u tunelu i komentirani. U četvrtom poglavlju obrađena je tehnologija mjerenja fizikalnih veličina u aerodinamičkim tunelima: tlaka, temperature, brzina, sila i momenata. Opisana je mjerna instrumentacija: Pitot cijevi, Pitot-statičke cijevi, premazi osjetljivi na tlak, pretvarači tlaka, manometri, termometri, termalna i laserska anemometrija, te aerodinamičke vage. Vage mogu biti vanjske i unutarnje, a vanjske se dalje još dijele na žičane, platformne, jarmene i piramidne vage. U petom poglavlju govori se o vizualizaciji strujanja koja je velika pomoć istraživačima pri boljem razumjevanju prirode aerodinamičkih procesa. Nabrojene su i opisane metode i oprema za vizualizaciju strujnih polja i površinskog strujanja pomoću: vlakana i minivlakana, ulja, kineske gline, mjehurića sapunice punjenih helijem i dima. U šestom poglavlju opisane su mogućnosti tunela pri istraživanjima zrakoplova i njegovih komponenata, kopnenih vozila i plovila. Na modelu cijelog zrakoplova istražuju se karakteristike uzgona, otpora, gubitka uzgona, stabilnosti i upravljivosti, pogonska grupa, međudjelovanje pojedinih komponenata itd. Komponente zrakoplova ispituju se pojedinačno ili kombinirano: krila, upravljačke površine (krilca i kormila smjera i visine), aerodinamička sredstva (zakrilca, zračne kočnice, aerodinamičke obloge), pogonska grupa, propeler, trup, pomoćne turbine i vanjski spremnici. Kopnena vozila se sve više ispituju u zračnim tunelima: osobni i trkaći automobili, autobusi, kamioni, vlakovi, motocikli i bicikli. Istražuje se njihov otpor i uzgon, uvjeti stabilnosti, hlađenje pogonskog sustava i kočnica, grijanje, hlađenje i ventilacija zraka u kabini i problem aerodinamički generirane buke. U tunelima se također istražuju plovila, površinska i podvodna. Ispituju se utjecaji vjetra, propeleri, stabilnost, jedra i drugo. Na kraju, dana su zaključna razmatranja u sedmom poglavlju.

Izvorni jezik
Hrvatski

Znanstvena područja
Tehnologija prometa i transport, Zrakoplovstvo, raketna i svemirska tehnika

POVEZANOST RADA