Bernoulli, fu vera gloria?

[CarloRoma63]

Originalmente inviato da CarloRoma63

Posso provare ad andare controcorrente e riabilitare Bernoulli?
Finora, parlando dell'effetto omonimo, ci si è concentrati solo sulla depressione sul dorso dell'ala, dando quasi per scontato che la pressione sul ventre fosse dovuta solo allo spostamento dell'aria verso il basso, spostamento dovuto alla forma del profilo.
Abbiamo invece accertato che, nel ventre, l'aria ha un movimento relativo in avanti, quindi "rallenta" la sua velocità. Questo fenomeno è confermato dalle foto colorate ottenute in galleria del vento e riportate nel documento che avete linkato, in cui si vede che il flusso che scorre sopra il dorso esce con notevole anticipo rispetto a quello che esce dal ventre (a dispetto delle teorie e delle simulazioni al computer che, invece, dicono che debba uscire dopo). Queste foto confermano, peraltro, la teoria della circolazione, intesa ovviamente come vettorialmente sommata allo scorrere laminare dell'aria proveniente da davanti.

Se applichiamo Bernoulli al ventre del profilo con la nuova velocità più bassa rispetto a quanto ipotizzato finora, dovremmo trovare che abbiamo una pressione discretamente maggiore di quella precedentemente calcolata.

Visto che la contestazione maggiore verso la risoluzione mediante Bernoulli è, se non ho capito male, che da solo non giustifica la quantità di portanza effettivamente ottenuta dal profilo, se tenessimo in conto il nuovo valore di portanza del ventre, calcolati in base alla nuova velocità dell'aria ventrale, pensate che i conti potrebbero quadrare?

Carlo

p.s. aggiungo che, probabilmnete, anche il valore della portanza del dorso deve essere ricalcolato, proprio in virtù della maggiore velocità del flusso.

Carlo

[dilbert]

Esatto. Il messaggio è proprio quello, Bernoulli ha delle limitazioni ("irrotational", incompressibile e senza attrito). Escludiamo quindi transizione laminare - turbolento, separazione (stallo, ecc.). Il concetto funziona e spiega in maniera semplice e approssimativa il concetto di sostentamento dell'ala ma non può essere utilizzato per i nostri scopi. Di fatto programmi tipo xflr5 usano altri sistemi.

Stefano

Originalmente inviato da Manubrio

Interessante, però la pagina che hai linkato parla di metodi di calcolo usati nelle simulazioni al computer, che permettono di calcolare la distribuzione delle velocità senza impiego di bernoulli (meno male) e senza ricorrere alle equazioni di navier stokes.
Dev Cad ci aveva linkato una serie di documenti che descrivono il panel metod impiegato da Drela per airfoils.

Io ho anche linkato i pdf delle sue lezioni al MIT, che mettono in luce il suo approccio alla teoria della portanza.

[devCad]

Originalmente inviato da dilbert

... Il concetto funziona e spiega in maniera semplice e approssimativa il concetto di sostentamento dell'ala ma non può essere utilizzato per i nostri scopi. Di fatto programmi tipo xflr5 usano altri sistemi.

Stefano

XFLR5 (se non ha cambiato drasticamente) usa lo stesso codice fortran di XFoil tradotto in C per i calcoli di base delle polari. Poi applica altre funzionalita' per passare dall'analisi 2D di XFoil a quella 3D sulla intera superficie alare.

[dilbert]

Esatto, codice fortran che si basa sul metodo/modello (fluidodinamico) indicato nel mio link precedente (votex panel method).

Stefano

Originalmente inviato da devCad

XFLR5 (se non ha cambiato drasticamente) usa lo stesso codice fortran di XFoil tradotto in C per i calcoli di base delle polari. Poi applica altre funzionalita' per passare dall'analisi 2D di XFoil a quella 3D sulla intera superficie alare.

[frank]

Originalmente inviato da dilbert

Esatto, codice fortran che si basa sul metodo/modello (fluidodinamico) indicato nel mio link precedente (votex panel method).

Stefano

XFLR5 usa VLM (vortex lattice method) per la resistenza indotta, con una traduzione in C del codice di Xfoil per la resistenza viscosa (come ha detto devcad). Oppure, per le sole ali (non modelli completi), può usare LLT o un metodo a pannelli 3D.

[Manubrio]

Originalmente inviato da Ehstìkatzi

La pressione statica è quella determinata dall'altezza del fluido in quiete rispetto ad un piano di riferimento.
Avendo l'ala un certo spessore la pressione statica SOTTO l'ala è più alta di quella SOPRA essendo la differenza data da gamma*Spessore ala ( gamma=peso specifico del fluido ). Non fa una piega

Sto guardando in TV la serie dei Soprano dove il padrino di turno frequenta una strizzacervelli per risolvere i suoi problemi esistenziali.
Mi sembra, fatte le debite differenze, di fare la parte, assieme a DevCad, della dottoressa ( discreta gnocca peraltro ) ho eliminato il televisore dalla mia vita, è per quasto che sono così assatanato col computer, il forum è la cosa più volante che posso permettermi al momento. Gnocca? Cussa l'è? Una forma contratta del teorema di Gussalapiten?

tra le righe in rosso

[sloper_marco]

Originalmente inviato da CarloRoma63

Posso provare ad andare controcorrente e riabilitare Bernoulli?
Finora, parlando dell'effetto omonimo, ci si è concentrati solo sulla depressione sul dorso dell'ala, dando quasi per scontato che la pressione sul ventre fosse dovuta solo allo spostamento dell'aria verso il basso, spostamento dovuto alla forma del profilo.
Abbiamo invece accertato che, nel ventre, l'aria ha un movimento relativo in avanti, quindi "rallenta" la sua velocità. Questo fenomeno è confermato dalle foto colorate ottenute in galleria del vento e riportate nel documento che avete linkato, in cui si vede che il flusso che scorre sopra il dorso esce con notevole anticipo rispetto a quello che esce dal ventre (a dispetto delle teorie e delle simulazioni al computer che, invece, dicono che debba uscire dopo). Queste foto confermano, peraltro, la teoria della circolazione, intesa ovviamente come vettorialmente sommata allo scorrere laminare dell'aria proveniente da davanti.

Se applichiamo Bernoulli al ventre del profilo con la nuova velocità più bassa rispetto a quanto ipotizzato finora, dovremmo trovare che abbiamo una pressione discretamente maggiore di quella precedentemente calcolata.

Visto che la contestazione maggiore verso la risoluzione mediante Bernoulli è, se non ho capito male, che da solo non giustifica la quantità di portanza effettivamente ottenuta dal profilo, se tenessimo in conto il nuovo valore di portanza del ventre, calcolati in base alla nuova velocità dell'aria ventrale, pensate che i conti potrebbero quadrare?

Carlo

Originalmente inviato da CarloRoma63

p.s. aggiungo che, probabilmnete, anche il valore della portanza del dorso deve essere ricalcolato, proprio in virtù della maggiore velocità del flusso.

Carlo

Presumo che i vari software che utilizzano (se lo utilizzano) Bernoulli considerino già il fatto che l'aria scorre più lentamente sul ventre e più velocemente sul dorso con i "nuovi valori" come di ci tu.
La velocità è un concetto "relativo", un sistema di riferimento devi pur averlo per apprezzarne gli effetti, altrimenti niente si muove e tutto sta fermo (Galileo). E il sistema di riferimento è il profilo: l'aria sul ventre è più lenta di quella sul dorso rispetto al profilo. Rispetto a cosa, sennò?

Anche se nel nostro caso qualcosa di "assoluto" c'è ed è l'accelerazione verso il basso/avanti impressa all'aria.

[sloper_marco]

Da leggere, moooolto interessante...

http://www.physicsmyths.org.uk/bernoulli.htm

In any case, it is clear that an airflow parallel to a surface can not transfer any momentum to it and therefore not exert any force on it. This invalidates Bernoulli's equation as an explanation for the aerodynamic lift. The enhanced airflow speed around certain sections of the wing is not the cause of the aerodynamic lift, but both the lift and the speed enhancement are separate consequences of the pressure changes at the different wing sections caused by the motion of the wing in the viscous air.

In pratica.
La differenza di velocità ventre/dorso non è la causa della differenza di pressione e quindi della portanza.
Al contrario, è la differenza di pressione prodotta dall'avanzamento dell'ala che causa la portanza, mentre la differenza di velocità ventre/dorso è solo un effetto secondario.

In sostanza, "Bernoulli" non è la causa della portanza, ma un semplice effetto di essa.

[Ehstìkatzi]

Originalmente inviato da sloper_marco

Da leggere, moooolto interessante...

http://www.physicsmyths.org.uk/bernoulli.htm

In any case, it is clear that an airflow parallel to a surface can not transfer any momentum to it and therefore not exert any force on it. This invalidates Bernoulli's equation as an explanation for the aerodynamic lift. The enhanced airflow speed around certain sections of the wing is not the cause of the aerodynamic lift, but both the lift and the speed enhancement are separate consequences of the pressure changes at the different wing sections caused by the motion of the wing in the viscous air.

In pratica.
La differenza di velocità ventre/dorso non è la causa della differenza di pressione e quindi della portanza.
Al contrario, è la differenza di pressione prodotta dall'avanzamento dell'ala che causa la portanza, mentre la differenza di velocità ventre/dorso è solo un effetto secondario.

In sostanza, "Bernoulli" non è la causa della portanza, ma un semplice effetto di essa.

è come dire
è nato prima l'uovo o la gallina ?

[sloper_marco]

Originalmente inviato da Ehstìkatzi

è come dire
è nato prima l'uovo o la gallina ?

E' nato prima l'uovo. La gallina è solo uno strumento inventato dall'uovo per potersi riprodurre.