Kursen behandlar i detaljer stationär aerodynamik samt avser introducera studenter till instationär aerodynamik och aeroelasticitet. Kursen består av två delar: aerodynamik och aeroelastictet. I den första delen av kursen fokus ligger på grundläggande aspekter av stationär aerodynamik. Följande ämne berörs:
- Aerodynamiska krafter och kraftmoment: lyftkraften, motstånd, ”pitching” moment, vingprofil polarkurva, aerodynamiskt centrum
- Inkompressibel strömning, singulariteter (virvlar, källor, dubbletter), d'Alembert princip, cirkulation
- Superposition av fundamentala lösningar, lyftande cylinder, Kutta-Joukowskis teorem, "conformal mapping", Joukowskys vinprofil
- Den tunna vingprofilens teorin: fördelning av singulariteter, påverkan av tjockleken och camber, Kutta villkor
- Panelmetoden: potential-baserad, virvel-baserad, källor-baserad, likhet mellan källor, dubblett och virvel-baserade metoder
- 3D vingar: ”vortex sheet”, Prandtl teorin for vingar med stora sidoförhållanden, fördelning av cirkulation, inducerat motstånd, ”downwash” hastighet, elliptisk lyftdistribution, optimal vinge, generell lyftdistribution
- Gränsskikt: koncept and definitioner, randvillkor, tjockleken, von Karmans integralekvationen, avlösning och stall, övergång till turbulent strömning
- Laminär gränsskikt: "self-similar" lösning (Blasius, Falkner-Skan), Pohlhaussens metod, Thwaites metod
- Turbulent gränsskikt: övergång, egenskaper, Reynolds-medelvärdesbildning, Head metod, logaritmisk lag
- Kompressibel aerodynamik: kompressibel potentialströmning, Prandtl-Glauerts ekvation, strömning runt en tunn vingprofil (subsonisk, transonisk, supersonisk)
Den andra delen av kursen fokuserar på grunderna av aeroelasticitet och interaktion mellan flödet och strukturen. Följande behandlas:
- Aeroelastisk (kopplad flöde-struktur) rörelseekvation
- Lösning till den aeroelastiska rörelseekvationen för linjära dynamiska system
- Statisk aeroelasticitet (divergens, "control surface reversal")
- Dynamisk aeroelasticitet (fladder, "gust", aerodynamisk påtvingad gensvar)
- Klassisk potentialströmningsteori för instationär aerodynamik