Items from March 2012

24th March 2012

[89] Thermodynamique cours 4

cours 4

cours 4 (le gaz parfait) v2.0

Une grosse mise à jour dont je suis particulièrement satisfait.

  • Le cours est beaucoup plus honnête quant à l’utilité, la nature, et la validité de ce fameux "gaz parfait". L’introduction est désormais énorme (les impatients ne perdront pas de temps à la lire) et j’ai même fait un interlude en milieu de cours pour bien recentrer le lecteur/la lectrice sur l’essentiel ;

  • Les limites du modèle et la validité de son application à l’air sont beaucoup mieux établies (notamment avec la figure 4.2) ;

  • Je me suis fendu d’un schéma concernant la détente de Joule pour illustrer ledit "principe de Joule" – cette expérience de puriste me plaît de plus en plus avec le temps...

  • Refonte de la démonstration "différence des chaleurs massiques" (§3a) qui n’a en fait honnêtement pas grande importance pour l’ingénieur ;

  • De nombreuses petites retouches de texte et dans les équations.

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22nd March 2012

[88] Aspects of Aircraft Design and Control, project 3

lecture 3

lecture 3 (Wing Geometry) v1.2.1

Corrected a rather prejudicial typo in the quantification of root circulation for an elliptical lift distribution wing, at slide #93. Added slide numbering.

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20th March 2012

[87] Aspects of Aircraft Design and Control, project 7

lecture 7

lecture 7 (Aircraft Trim) v1.5

The majority of the lecture sees only minor updates here; however, we made important mistakes in the last part ("A pilot’s perspective"). While our conclusions were correct, the explanations leading to them were not.

In this case, the center of pressure on a airfoil does not in fact move when speed is increased at constant attitude, regardless of whether it is cambered or not. An increase in speed at constant attitude (such as during a gust) would neither change the elevator neutral position, nor cause a net moment around the aircraft center of gravity.

It turns out that the reason why aircraft pitch towards their "trim tab setting speed" is much simpler. Any change in speed needs be compensated by a change in attitude; that in turns changes the lift force on the tail. This change must be compensated by the elevator, either with pilot control input or with the help of a new trim tab setting. Failure to compensate the net change on the tail force (by letting go of the controls) will result in the aircraft pitching. A quick sketch will reveal that the aircraft will pitch down if slowed down, up if accelerated. I hope the slides explain this clearly now.

project 7

project 7 (Aircraft Trim) v1.1

No change at all since last year. I am still unsatisfied with the data and know some of it to be erroneous (in particular the mean aerodynamic chord). But I lost the source for the corrected information, and now lack the time to experiment with this ("if it ain’t broken").

project 6

project 6 (Propulsion) v1.1.1

Corrected a typo (the turbine power is in kJ/kg not J/kg).

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16th March 2012

[86] Thermodynamique : exercices d’intégration, bureau d’études, DS

Exercices d’intégration v1.0

Une série d’exercices publiée avec leurs solutions. Ces exercices ont été construits pour aider des étudiants à remonter leur niveau en mathématiques, trop bas pour être à l’aise avec les exercices en travaux dirigés et en DS.

Rien de bien passionnant, mais sans aucun doute un bon investissement.

Bureau d’études sur moteur à quatre cylindres v1.0

Un bureau d’études et sa correction.

Je ressentais le besoin de mettre en place quelques idées concernant le travail réversible en système fermé et l’intérêt de savoir le quantifier. Dans ce bureau d’études (exercice noté réalisé en ambiance de TD en classe) nous comparons le travail effectué ou reçu par l’air dans les quatre cylindres d’un moteur essence.

La première partie de ce BE me donne pleine satisfaction. Je pense que c’est un problème intéressant et une façon effective d’acquérir les grandes notions.

Dans la seconde partie j’ai voulu attaquer le travail en système ouvert avec l’étude d’un suralimenteur. J’ai probablement vu un peu haut; certains concepts (débit massique vs. débit volumique) ne sont pas suffisamment rentrés pour rassembler toutes les pièces du puzzle en même temps, a fortiori en temps limité.

DS n°1

Devoir surveillé n°1 2012 et sa solution. Rien de bien surprenant là-dedans... Je tenterai de poster quelques annales dans le mois qui vient.

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9th March 2012

[85] Thermodynamique TD 3

TD 3

TD 3 (systèmes ouverts) v1.0

Ce TD ne me donne pas une grande impression de cohérence mais il a le mérite, je crois, de bien fonctionner et bien correspondre au sujet du cours.

  • L’exercice 3.1 (qui provient de Çengel et al) est fondamentalement un peu risqué car dès que l’on gratte sous la surface, de nombreuses questions surgissent. L’étude de la mécanique des fluides (qui arrive avec ses grands sabots dès que l’on considère la vitesse d’écoulement et la masse volumique) est sans aucun doute prématurée ici. J’ai l’intention de supprimer cet exercice au plus vite ;

  • Il me semble que le 3.5 est issu du Eastop et al ; il devra donc être ré-écrit.

En travaillant à y mettre de l’ordre et de la linéarité, le TD fera un bien bon morceau.

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7th March 2012

[84] Aspects of Aircraft Design and Control, project 6

lecture 6

lecture 6 (Propulsion) v1.2.1

  • Changed equations so that velocity is labeled C (instead of V) to avoid confusion with volume ;
  • Corrected small mistake in combustion chamber description (flow is frictionless, not isentropic) ;
  • Corrected typo in project presentation slide (60 kN instead of 70 kN).
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5th March 2012

[83] Aspects of Aircraft Design and Control, project 6

lecture 6

lecture 6 (Propulsion) v1.2

Very little change in this edition. I would love to move to the study of nozzles, but I must do both with my own personal constraints at this time, and with the very uneven level of the class. It is better to go with proven content and projects right now.

I have moved away from the (very good) Barnard & Philpott example for propulsive efficiency, constructing my own example with the Dornier 328. Since the aircraft was built and flown with two different engine types, it is a perfect example in this matter. This keeps me clear from copyright infringement, and also back into my beloved civilian area.

The project (Turbofan Design) is left entirely unchanged.

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