Numero di Reynolds

Qualcuno potrebbe spiegarmi in parole povere cosa è questo dannato numero di reynolds ?? Da quanto ho capito sembra che influenzi molto il comportamento del profilo...
Ma come si calcola e a cosa serve ??

Grazie in anticipo

[CantZ506]

Bella domanda! Mi associo.
Quel poco che mi ricordo (spero almeno che sia giusto) è questo:
non può scendere al di sotto di un certo valore, altrimenti il modello non vola o non rispecchia più le caratteristiche del profilo.
Questo significa che non si può ridurre in scala il modello oltre un certo limite.
Il resto è buio totale.

[wildshark]

E' relativamente facile
Re, il Numero di Reynolds, come dice il nome è un numero, adimensionale, cioè è senza unità di misura...
E' direttamente proporzionale a:
Corda del profilo
densità dell'aria
velocità relativa dell'aria rispetto al profilo.
Come puoi ben capire, è descrittivo del flusso intorno ad un determinato profilo, e rapportato al profilo stesso, ne determina le caratteristiche, indipendentemente dalle dimensioni...

Cioè
prendiamo un profilo di aeromodello
Corda di 20 cm a 20 m/s
si comporta come lo stesso profilo da 40 cm 10 m/s
o di 80cm a 5 m/s ecc...

Come vedi scalando un profilo, per poterne mantenere inalterate le caratteristiche, si deve aumentare la velocità relativa...
visto che la densità dell'aria non la possiamo cambiare....
(diverso è se stiamo progettando un timone di una barca)
ed è per questo che nelle riproduzioni è tutto in scala tranne il profilo....

In genere, poi, i profili funzionano meglio a Re elevati o meglio, in un range compreso tra 500.000 e qualche milione è più facile progettare ali, insomma, funziona bene un po' tutto, sopra e sotto si vede la bravura....


Antonio

[Hannibal]

Una sufficiente approssimazione per chi vola + o - a livello del mare (- è un po' difficile... ) è:

Re = 20 x C x V

dove
C = corda in mm
V = velocità in Km/h

Come ha già detto Wild i profili che si comportano bene oltre i 500.000 Re potrebbero essere inutilizzabili su un modello dove di solito ci si aggira tra i 60.000 e i 350.000 Re. Per questo range sono stati sviluppati profili appositi.

Spesso a bassi numeri di Re il flusso intorno al profilo non riesce a seguire la forma e si distacca facilmente dal dorso dell'ala rendendola assai poco efficiente.

[fai4602]

Dai miei appunti di aerodinamica.

Prima di parlare di Numero di Reynolds bisogna parlare dello strato limite.
Consideriamo un’ala investita da un flusso d’aria che scorre attorno ad essa.
Le molecole d’aria che la toccano rimangono aderenti alla superficie, attaccandosi ad essa .
Lo strato di molecole immediatamente adiacenti scivolano sul precedente, tentano di attaccarsi ma scorrono più rapidamente.
Lo strato successivo scorre ancora più velocemente e così via finché ad una certa distanza dalla superficie dell’ala le molecole si muovono alla stessa velocità dell’aria libera.
Ecco, questo piccolo, ma proprio piccolo spessore di aria in cui le molecole d’aria scivolano e in cui la velocità cambia da strato a strato viene chiamato “strato limite”.
In questo strato limite il flusso dell’aria può essere “laminare” o “turbolento”.
Se il flusso è laminare le molecole seguono l’andamento della superficie lambita, mentre se è turbolento nel flusso ci sono innumerevoli piccoli vortici che causano un aumento della resistenza di attrito.
Il Numero di Reynolds (NR) è quel numero il cui valore stabilisce se il flusso è laminare o turbolento e che ci aiuta a capire come e dove il flusso d’aria cambia nel lambire una superficie.

NR = (V x L x d )/n

V= velocità L= corda d=densità n= viscosità

Il parametro che più ci interessa è la corda. Basta raddoppiarla per raddoppiare il NR.
Il NR può essere calcolato in qualsiasi punto della corda ed è definito “NR locale”.
La corda corrispondente, misurata come distanza del punto interessato dal bordo d’entrata, e chiamata “corda locale “.
Si evince subito che essendo 0 la lunghezza della corda al bordo di entrata il NR locale corrispondente è 0, mentre è il max al bordo di uscita.
Se il NR locale raggiunge un certo valore critico (NR critico), il flusso cambia da laminare in turbolento con conseguente aumento della resistenza.
E questo ci danneggia. Ma fino ad un certo punto.
Il fatto è che a questo punto interviene un’altro fattore denominato “gradiente di pressione sfavorevole” e questo vuole che il flusso si scolli dalla superficie per rimanere scollato o reincollarsi.
Il flusso laminare si scolla più facilmente del flusso turbolento perché, per superare il gradiente di pressione sfavorevole ad un flusso laminare occorre più energia mentre un flusso turbolento ne possiede di più.
Solitamente ad elevati Nr i filetti fluidi, dopo essersi scollati dall’ala, si reincollano ma alle velocità modellistiche questo è normalmente definitivo.
Si genera in questo modo la “ resistenza di forma”.
Se il modello vola veloce e ad assetti ridotti lo scollamento si verifica in prossimità del BU e la resistenza di forma è piccola. Ma se rallenta o spancia, il punto di scollamento si sposta in avanti e la resistenza aumenta catastroficamente. Inoltre ben poca portanza viene generata dietro il punto di scollamento e, continuando ad aumentare l’angolo di attacco si arriva al punto in cui lo scollamento avviene così avanti che l’ala non riesce più a sostenersi e stalla.
Per concludere, il flusso laminare produce una bassa resistenza di attrito ma si scolla più facilmente, ma se si vola ad assetti abbastanza elevati è meglio avere un flusso turbolento perché, anche se la resistenza di attrito è più alta quella di forma è più bassa, la somma delle due resistenze è inferiore

NB: i simboli indicanti densità e viscosità nella formula da me indicata non sono quelli giusti .......ma cavolacci non ci sono sulla mia tastiera.
Ciao.

Grazie a tutti ,
certo non è una argomento semplicissimo ma credo di averci capito già qualcosa di più...

[CantZ506]

Visto che mi sono associato alla domanda, mi associo anche ai ringraziamenti! 8)

[fai4602]

Aggiungo una cosetta.....importante.
In regime aeromodellistico possiamo considerare senz'altro che densità e viscosità dell'aria siano al livello del mare e pertanto utilizzare i valori corrispondenti.
Per facilità di calcolo il valore del rapporto fra densità e viscosità, considerato costante in aria "tipo"al livello del mare, è di 69.000.
Potrete così facilmente eseguire qulche calcoletto per verificare a quali NR
vola il vostro modello.
Certo però che se quest'estate andrete a volare in Messico......sarà tutta un'altra storia.
Ciao.

[CantZ506]

Certo però che se quest'estate andrete a volare in Messico......sarà tutta un'altra storia.
Ciao.

Eviterò! 8)

[wildshark]

Eviterò! 8)

No ! io voglio proprio andare a vedere come funziona !!
Chissà com'è lanciare dalla sommità del tempio di tehouatihuacan.... insomma quello....


ANtonio