Aerodynamics – exam 20-06-2014 

 
Advanced part 

 

1.  Provide  general  mathematical  formulation  of  a  2D  stationary  potential  flow 

past  an  airfoil  immersed  in  a  stream  of  incompressible  fluid,  uniform  at 
infinity.  Explain  in  details  how  to  construct  the  solution  so  that  the  Kutta-
Joukovsky can be accounted for. 

2.  Write  the  Prandtl  Equation  for  the  turbulent  boundary  layer  in  the  form 

which contains explicitly the Reynolds stress term. Then, explain the essence 
of the idea of the turbulent viscosity.  Finally, write the Prandtl Equation in 
the  form  containing  turbulent  viscosity.  Also,  make  a  neat  plot  showing  a 
typical  distribution  of  the  turbulent  viscosity  across  the  turbulent  boundary 
layer. 
 

3.  Make  a  careful  and  precise  plot  of  the  oblique  shock  polar.  Using  this  plot 

explain  how the angle of  inclination of the shock wave is determined if the 
angle  of  flow  deflection  is  given.  Mark  on  the  picture  the  case  of  flow 
corresponding to the maximal inclination angle. 

4.  Make  a  precise  plot  (and  comment  it  properly)  showing  how  the  drag 

coefficient C

D

 depends on the Mach number M

∞

.   

 

Time: all problems – 40 minutes, problems 3

rd

 and 4

th

 – 20 minutes.