Bernoulli, fu vera gloria?

[fabiorossi]

Originalmente inviato da Manubrio

Ci sono una serie di punti fermi che forse dovremmo riassumere...
Se leggi il riassunto di Ehsti, ne trovi parecchi.

Tranquillo Manubrio,il riassunto del Grande capo l'ho letto ; si sta solo cercando,da profani,di spiegare quello che tu stesso,tue testuali parole dici.."Non riesco a cogliere come si innesca il meccanismo per cui sopra il flusso è più veloce che sotto"

[sloper_marco]

Originalmente inviato da Manubrio

Non riesco a cogliere come si innesca il meccanismo per cui sopra il flusso è più veloce che sotto.

questa è carina

Airfoil explanation

[Manubrio]

Originalmente inviato da fabiorossi

Tranquillo Manubrio,il riassunto del Grande capo l'ho letto ; si sta solo cercando,da profani,di spiegare quello che tu stesso,tue testuali parole dici.."Non riesco a cogliere come si innesca il meccanismo per cui sopra il flusso è più veloce che sotto"

I testi sacri attribuiscono la partenza al vortice di avviamento che si forma prima dell'innesco della portanza (più precisamente si forma prima della descrizione matematica della circolazione, che non c'è).
In pratica l'ala, ancora priva di portanza, ha sul dorso un flusso che verso il bordo d'uscita va in su (invece che verso il basso seguendo il profilo) con caratteristiche tali da innescare un vortice.

Formatosi questo vortice (che esiste sperimentalmente ed ha una sua descrizione matematica) la bassa pressione al suo centro accelera il flusso sul dorso ad una velocità sufficiente per soddisfare la condizione di Kutta, ed allora il flusso segue il profilo per intero e lascia il bordo d'uscita in modo pulito, distaccandosi dal vortice.

il vortice non è più alimentato e si dissipa svanendo dietro al profilo che infatti è già ben più avanti nel suo movimento.
Va bene, voto per il vortice.

A questo punto, ci sarebbe, matematicamente, la circolazione. Nella pratica, vorrei sapere cosa si intende per circolazione.
Davanti al bordo d'entrata infatti, prima ancora dell'arrivo del profilo, si forma una linea di stagnazione lungo la quale le particelle d'aria sono ferme.
La linea di stagnazione si incurva verso l'alto, verso il naso del profilo che avanza con un suo angolo di attacco effettivo. Sul naso stesso, c'è una piccola zona di stagnazione dove tutto è fermo. La linea ideale di stagnazione punta una zona più bassa sul naso quando si incrementa l'angolo di attacco.

Ora, mi sta bene che l'aria accelerata sul dorso dal vortice di avviamento crei sul dorso un abbassamento di pressione rispetto a quella atmosferica, che attira l'aria davanti al profilo verso l'alto, incurvando la linea di stagnazione.
Ma il ventre non fa proprio un ca22o?
Eppure anche le linee di flusso -le linee di fumo- sotto al profilo si incurvano, anche nel caso dei profili piatti sotto, che avanzano a zero geometrico.
Si, si può spiegare dicendo che sotto c'è un rallentamento rispetto alla velocità del flusso libero e quindi corrisponde un aumento di pressione (ancora bernoulli) ma così non si spiega nulla.
A me interessa scoprirne la meccanica.

Se sotto ci fosse solo pressione atmosferica, va bè. Invece c'è un incremento, anche se minimo, concentrato verso la parte anteriore. Tanto più che il flusso si incurva verso il basso. Bernoulli non spiega una fava.

[Manubrio]

ora cena di lavoro dal vero re del culatello.
Anche la domenica, mi tocca.

[fabiorossi]

Originalmente inviato da Manubrio

....

A questo punto, ci sarebbe, matematicamente, la circolazione. Nella pratica, vorrei sapere cosa si intende per circolazione.
.

Se la circolazione è un artificio matematico che soddisfa la differenza di velocità tra dorso e ventre non vuol dire che abbia un corrispettivo nella pratica..anzi nella pratica la circolazione non c'è...questo ho capito io!

[Edima]

Può un clark Y produrre portanza a 0 gradi avanzando invertito rispetto al flusso?
Per me è si, la linea media concava genererà comunque un deflusso di aria verso il basso e quindi una portanza di segno positivo.
Rispondo a Manubrio,
il bordo di entrata a spigolo in effetti fungeva da turbolatore, ma il suo posizionamento era troppo delicato, mentre il posizionamento di un classico turbolatore sul dorso del profilo è meno critico.
Edi

[CRO_Fek]

Lo sapevate che l'applicazione corretta di bernoulli richiede che un flusso, oltre che stazionario e incomprimibile, sia anche irrotazionale? E che intorno a un'ala non puo' esserlo?

[devCad]

Originalmente inviato da Edima

Può un clark Y produrre portanza a 0 gradi avanzando invertito rispetto al flusso?
Per me è si, la linea media concava genererà comunque un deflusso di aria verso il basso e quindi una portanza di segno positivo.
...

Boh, XFoil sembra dire il contrario, vedi grafico pubblicato.
Se l'aria succhiata in alto dal bordo d'entrata (ex bordo d'uscita) produce una quantita' di moto maggiore di quella prodotta dal flusso spinto in basso dietro, il profilo potrebbe generare deportanza.
Io per ora non ho certezze al riguardo, solo dubbi.
Ma forse sarebbe meglio non inquinare questa discussione e disquisire di la'.

[Mach .99]

Originalmente inviato da fabiorossi

Calcando il terreno impervio delle spiegazioni figurative,quelle semplici che cercano di fare a meno di formule e termini tecnici come è stato già detto è cosa molto difficile perchè arriva un certo punto che per certe questioni bisogna usare termini precisi e far riferimento a principi fisici precisi ma....tentar non nuoce,non è questa un'aula d'Università e credo he ognuno di noi possa provare a dire la sua....fisici permettendo
Una spiegazione del perchè il flusso sotto il profio rallenta potrebbe risiedere nel fatto che il ventre dell'ala oppone una resistenza all'avanzamento dell'aria e questa ne risulta rallentata; di sopra il flusso non può procedere alla stessa velocità del flusso inferiore in quantochè,per angoli di attacco positivi,anche un biconvesso simmetrico offre un percorso maggiore da effettuare ; di conseguenza ,come dicevo,se l'aria procedesse con la stessa velocità di quella sottostante si creerebbe un vuoto sul dorso alare che ,penso,fisicamente non può verificarsi; di qui l'aumento di velocità dell'aria che, come dire, deve sbrgarsi ad arrivare il prima possibile alla fine del percorso più lungo....il significativo incremento della velocità del flusso che segue il percoso curvilineo del dorso mi fa venire in mente la traiettoria di un satellite che viene catturato dal campo gravitazionale di un corpo celeste e il conseguente aumento della velocità(guadagno di energia cinetica) con il cosiddetto "effetto fionda".

Forse non è vero che si creerebbe il vuoto in condizioni di velocità differenti.
Ma la teoria delle velocità diverse é comunque abbastanza superata.

[Manubrio]

Originalmente inviato da CRO_Fek

Lo sapevate che l'applicazione corretta di bernoulli richiede che un flusso, oltre che stazionario e incomprimibile, sia anche irrotazionale? E che intorno a un'ala non puo' esserlo?

si, le definizioni a monte le conosco, e per questo mi sono sempre posto il problema dell'ala reale, che è diversa dal profilo. Il flusso in prossimità del profilo ruota sul suo asse probabilmente anche deformato, ed è trascinato verso l'estremità alare. Se prendiamo porzioni del flusso in uscita dal bu lo in prossimità dell'ala lo vederemo vorticare. Non so quanto di questo momento viene trasferita al flusso più lontano dall'ala. Di fatto, i vortici di estremità sono un segnale di qualcosa successo prima, e quel qualcosa non si genera solo al wingtip. Non è che l'ultimo metro di ala, per magia, si mette a creare tutta quella energia dal nulla.

Drela nelle sue lezioni evita bernoulli come la la peste e raccomanda di non prenderlo in considerazione in nessuna descrizione sulla portanza.

Prima ho messo un link alle lezioni di Drela. Vedere per credere.

Oltretutto nei casi in cui applichiamo bernoulli sull'ala, il flusso lo consideriamo inviscido, altrimenti bernoulli in quella formulazione non lo possiamo applicare, mentre nella realtà abbiamo a che fare con un fluido viscoso. Anzi, è del tutto evidente che la viscosità è un fattore determinante per la creazione della portanza, anche nella teoria più classicamente accettata (manchester, prandtl, navier stokes, kutta jukosky, condizione di kutta, kelvin, gauss, d'alembert e forse ho scordato qualcuno di scomodo da superare a destra o qualcuno di comodo per far tornare i conti.

Bene, tra dorso e ventre c'è una differenza di pressione, dato di fatto.
E' dall'inizio che chiedo come si trasmettono le forze, per cercare così di capire quali sono queste forze e la loro genesi. Pressioni. Una particella d'aria subisce pressione tutto intorno a sè, ci sarà una forza che la preme sull'ala, una pressione. Poi avrà una pressione maggiore da un lato che la spingerà, accelerandola, e preferibilmente si dirigerà verso una zona a pressione minore. Oppure altrove. Magari si dirigerà dove le pressioni che agiscono si di essa la dirigono, non è che di colpo possiamo cancellare F=ma perchè esiste la legge di bernoulli.
E' solo capendo cosa succede che possiamo capire il fenomeno, dal moto e dalle forze che si trasmettono intorno all'ala alla quantità d'aria accelerata verso il basso.

Le forze tra le varie particelle si possono trasmettere anche senza moto, come le palle da biliardo in fila, la battente colpisce la prima del trenino e torna indietro per reazione, la prima non si muove, la seconda neanche, l'ultima del trenino schizza via, dopo aver opposto, da ferma una forza di ritorno uguale e contraria a quella precedente del trenino, che infatti è rimasta ferma.

Oppure si trasmettono per diffusione, come le biglie dell'americana nel triangolo. Ne colpisco una particolare nel punto giusto, schizzano via tutte. Se sono fortunato,il triangolo era perfetto ed il mio colpo era perfetto, ne esce il colpo della vita: andranno tutte in buca. Però un pò di disordine c'è, e niente colpo della vita, ma si muovono tutte, anche se no colpita solo una.

Più che prendere bernoulli come un sistema per fare i conti sulla differenza di pressione, ipotizzando la sua applicazione al flusso oltre il boundary layer, ipotizzando un flusso perfetto come diceva Ehsti, cosa posso fare?

L'altro modo per fare i conti è uno zig zag matematico che prevede la soluzione di ennemila derivate parziali con uno zillione di variabili per calcolare la distribuzione delle velocità, con la presenza di circolazione, più un espediente per aggirare Kelvin (che di per sè...va bè) e D'alembert, e Kutta Zuk, per trovare infine una sola soluzione valida (per la circolazione, che non c'è) mediante la condizione di kutta.
Che matematicamente funziona solo per bordi aguzzi o cuspidati.
Ma va là.

Ci fossero due scuole d'accordo su tutto, dico almeno due, avremmo una teoria della portanza ben descritta.
Invece tutti correggono gli altri ma tutti omettono, dimenticano, non dicono, aggirano, tacciono.
Ogni università dice la sua, ma con buchi micidiali.
Chi da per scontata una circolazione fisica, chi la superimpone per fare i conti, tutti la "equilibrano" con il vortice di avviamento che innesca la portanza e c'è chi dice il vortice innesca la circolazione, ergo la portanza.
E poi Babinsky a Cambridge. Cerca su youtube la sua presentazione di un quarto d'ora più, non quella da un minuto. E poi la NUOVA teoria della portanza degli svedesi di vattelapesca university.

Oh, i conti tornano a tutti sa'?

Mah.