Aerodünaamika (0)

I osa
Kas on
võimalik, et aerodünaamiline kogujõud on risti õhuvooluga?
Definitsiooni järgi on takistusjõud selline aerodünaamilise kogujõu komponent , mis mõjub paralleelselt õhuvooluga. Aerodünaamiline kogujõud on aga tõste- ja takistusjõu vektorsumma. Kuitahes suur ka tõstejõud poleks, ei saa takistusjõud kunagi võrduda nulliga, mistõttu aerodünaamiline kogujõud ei saa koosneda vaid tõstejõust ega olla seega õhuvooluga täiesti risti.
Õige vastus on: ei, sest takistusjõud ei võrdu liikumisel kunagi nulliga.
Kas on
võimalik, et voolujoon pöördub 180 kraadi tagasi?
Voolujoone suuna muutus pole põhimõtteliselt küll millegagi piiratud, kuid tuleb arvestada, et reaalne liikumine on pidev ja igas ruumipunktis peab kiirus olema määratav. Kui voolujoon pöörduks tagasi või muudaks suunda hetkeliselt, siis selles murdepunktis pole kiiruse väärtus määratav, mis on jällegi vastuolus mehaanilise liikumise seadustega. Ükski keha ega ka pidev keskkond ei saa muuta liikukumisse suunda täiesti järsult, selleks on vaja teatava lõpliku kõverusraadiusega trajektoori osa olemasolu.
Õige vastus on: jah, kuid pöördel peab olema lõplik raadius.
Kas
voolujooned võivad lõikuda?
Voolujoone definitsiooni järgi on kiirusvektorid igas ruumipunktis voolujoone puutujateks. Kui voolujooned lõikuksid, siis lõikepunktis saaksime kaks erinevat puutujat, seega siis ka kaks erinevat kiiruse suunda. Seega poleks kiirus lõikepunktis üheselt määratav, mis on aga vastuolus reaalsemehaanilise liikumisega (kiiruste väli peab olema ühene). Vektorvälja ühesuse nõude tõttu ja voolujoone definitsioonist lähtuvalt pole voolujoonte lõikumine võimalik.
Õige vastus on: ei, sest lõikepunktis pole kiirus määratav.
Kui  ümmargune voolutoru kitseneb, siis
dünaamiline rõhk vooluses
Voolutoru ristlõikepindala on võrdeline toru läbimõõdu ruuduga . Voolukiirus on vastavalt pidevuse võrrandile pöördvõrdeline ristlõikepindalaga. Kuna aga dünaamiline rõhk on võrdeline kiiruse ruuduga, siis järelikult on dünaamiline rõhk pöördvõrdeline toru läbimõõdu neljanda astmega.
Õige vastus on: suureneb pöördvõrdeliselt toru läbimõõdu neljanada astmega.
Kui
voolus voolab torus hõõrdumisvabalt, siis kuidas jaotub rõhk piki toru?
Hõõrdumisvaba vooluse voolamist torus kirjeldasime Euleri võrrandiga, mis sisaldas rõhu gradienti ja kiirendust erineval pool võrdusmärki. Kui kiirendus õrdub nulliga, siis võrdub nulliga ka rõhu gradient, st. rõhk on ühtlaselt jaotunud. Kui aga pump tekitab kiirenduse, tekib rõhu jaotus, mida kirjeldatakse rõhu radiendi abil. Seega, kui ei tea, kas voolamine toimub kiirendusega või ilma, ei saa küsimusele vastata.
Õige vastus on: ei saa vastata, sest ei tea, kas voolus voolab kiirendusega või ilma.
Millal
mõjub õhus liikuvale kerale tõstejõud?
Tõstejõud saab kera puhul tekkida vaid siis, kui kahel pool kera on erinevad õhuvoolu kiirused. Õhus liikuva mittepöörleva kera puhul see võimalik ei ole, sest kera on sümmeetriline . Kui panna aga kera lisaks kulgliikumisele veel pöörlema, saavutame olukorra, kus kahel pool kera on erinevad õhuvoolu kiirused, erinevad staatilised rõhud ja selle tagajärjel tekkinud tõstejõud.
Õige vastus on: ainult siis, kui kera lisaks ka pöörleb.
Milline
allpoolloetletutest ei ole vektorväli?
Vektor ei ole see füüsikaline suurus, millel puudub suund. Vastuste loetelus puudub suund vaid õhurõhul, mis teadupärast mõjub ühtlaselt igas suunas. Seega on õhurõhu jaotuse näol tegemist skaalarväljaga, mis loomulikult vektorväli ei ole.
Õige vastus on: õhurõhu jaotus atmosfääris.
Mis
suunas mõjub tõstejõud vertikaalselt laskuvale langevarjule?
Vastavalt tõstejõu definitsioonile on tõstejõud selline aerodünaamilise kogujõu komponent, mis mõjub risti õhuvooluga. Kuna langevarjur laskub vertikaalselt, langevari on aga sümmeetriline , siis aerodünaamiline kogujõud omab vaid takistuse suunda (vastupinine õhuvoolule) ja õhuvooluga ristisuunaline komponent puudub, seega tõstejõudu pole.
Õige vastus on: tõstejõudu pole.
Reynoldsi
arvu ühikuks on
Kuna Reynoldsi arv on suhe, kus jagatud on kineetiline energia ja kineetilise energia muut, siis on selge, et sama ühikuga suuruste jagatis on dimensioonita ehk ilma ühikuta suurus.
Õige vastus on: pole ühikut.
II osa
Millisel
tiival on positiivne noolsus tervikuna suurem kui esiserva positiivne noolsus?
Noolsus on fookuste telje nurk põikitelje suhtes. Esiserva noolsus aga esiserva vastav nurk. Kui eeldada, et fookus asub profiili maksimaalse paksuse lähedal, siis tiiva puhul, mille positiivne noolsus oleks suurem kui esiserva positiivne noolsus peaks nooljas tiib olema otsast laiem kui tüvest. Tõepoolest, kes on sellist tiiba näinud?
Õige vastus on: sellist tiiba pole nähtud.
Fikseeritud
piluga eeltiib
Piluga eeltiib suunab osa õhku üle tiiva ülemise pinna ja seetõttu vähendab tiiva tõstejõu vähenemist, mis suurtel kohtumisnurkadel leiab aset õhuvoolu pinnalt eraldumise tõttu. Seega võib öelda, et piluga eeltiib parandab tiiva tõsteomadusi suurtel kohtumisnurkadel.
Õige vastus on: parandab tiiva tõsteomadusi suurtel kohtumisnurkadel.
Induktiivtakistus on
Induktiivtakistus väheneb kiiruse kasvades (mahajäävad otsakeerised avaldavad suuremal kiirusel lennukile väiksemat mõju). Lennuki induktiivtakistus on pöördvõrdeline kiiruse ruuduga.
Õige vastus on: pöördvõrdeline kiiruse ruuduga.
Induktiivtakistuse
koefitsient on
Et induktiivtakistuse arvutamiseks kasutada muude takistuste arvutamisega sarnast valemit, kus takistus on võrdeline kiiruse ruuduga, defineeritakse induktiivtakistuse koefitsient nõnda, et induktiivtakistus ise tuleks pöördvõrdeline kiiruse ruuduga(nagu see tegelikult ongi). Seetõttu on induktiivtakistuse koefitsient pöördvõrdeline kiiruse neljanada astmega.
Õige vastus on: pöördvõrdeline kiiruse neljanda astmega.
Kuidas mõjub lennuki kaalu suurenemine lennuki kogutakistusele?
Lennuki kaalu suurendamine ei mõju lennuki väliskujule, seega parasiittakistusele. Küll aga on vaja suuremaid tõstejõu koefitsiente (kohtumisnurki) just väiksematel kiirustel. Seega suureneb põhiliselt induktiivtakistus, sest see on võrdeline tõstejõu koefitsiendi ruuduga ja see mõjutab lennuki kogutakistust põhiliselt just väiksematel kiirustel.
Õige vastus on: Suureneb takistus põhiliselt väiksematel kiirustel sest vajalikud suuremad kohtumisnurgad.
Kuidas
mõjub teliku väljalaskimine lennuki kogutakistusele?
Teliku väljalaskmine muudab lennuki väliskuju ja seega suurendab lennuki parasiittakistust. Parasiittakistus omab suuremat rolli kogutakistuses aga just suurematel kiirustel.
Õige vastus on: Suureneb takistus põhiliselt suurematel kiirustel sest suureneb parasiittakistus.
Kumernõgusal
profiilil on võrreldes kaksikkumera profiiliga
Kumernõgusal profiilil on võrreldes kaksikkumeraga suurem tõstejõu koefitsient, seepärast kasutataksegi lennukitel tagatiibu. Suurema tõstejõu koefitsiendiga kaasneb aga ka suhteliselt veelgi suurem takistuskoefitsient ja suurema kumeruse tõttu väiksem kriitiline kohtumisnurk.
Õige vastus on: suurem maksimaalne tõstejõud, suurem takistus, väiksem kriitiline kohtumisnurk.
Milline
on ristkülikukujulise tiiva koonilisus?
Tiiva koonilisus on tiiva tüvekõõlu ja otsakõõlu pikkuste suhe. Ristkülikukujulisel tiival on need võrdsed.
Õige vastus on: 1.
Millisel
profiilil võib keskjoon asuda väljaspool profiili kontuure?
Profiili keskjoon on joon, millest mõlema kontuurini on samapalju maad, seega peab ta asetsema alati kahe kontuuri vahel. Väljaspool kontuure asetsemine ei tule seega kõne alla.
Õige vastus on: ei olegi võimalik.
Millisel
profiilil võib kõõl asetseda väljaspool profiili kontuure?
Kuna kõõl on sirglõik, mis ühendab tiiva profiili kaht kaugeimat punkti, siis väljapoole profiili kontuure saab ta jääda vaid kaarekujulise ja /või kumernõgusal profiilil.
Õige vastus on: kumernõgusal.
Tagatiibade
rakendamisega lennuki suhteline lauglemiskaugus
Tagatiibade rakendamisega antakse profiilile kumernõgusa profiiliga sarnane kuju. Saavutatakse küll tõstejõu koefitsiendi kasv, kuid takistuskoefitsient suureneb veelgi enam. Seega väheneb tagatiibade kasutamisega lennuki aerodünaamiline väärtus ja samuti ka suhteline lauglemiskaugus.
Õige vastus on: väheneb, sest väheneb tiiva aerodünaamiline väärtus.