Aerodinamica elementare 1°

[fai4602]

Essendo che questa sera non ho voglia di grattare balsa, mi dedico un pochetto a dare briciole ai passerotti, briciole di aerodinamica elementare, tanto per capirci.

Consideriamo una sfera immersa in un fluido, avente la sezione diametrale corrispondente ad un cerchio, proprio come quel famoso cerchio con il quale vi ho stuzzicato nel post “profili”.

Tale sfera, rappresentata idealmente appunto da questo cerchio, investe il fluido con una certa direzione. Qualsiasi sia tale direzione ammette sempre una componente , parallela alla velocità relativa e di verso tale da opporsi al moto e che costituisce la Resistenza Aerodinamica.
Questa comporta la necessità che se si vuole che la sfera continui a muoversi sia necessario applicargli una forza tale da equilibrare o vincere la resistenza.

Cosa succede allora nel caso in cui questa forza vinca la resistenza ?

Succede che le particelle inizialmente in quiete vengono costrette a scostarsi per lasciare passare la sfera e per fare ciò devono assumere una velocità.
L’urto contro le particelle fa si che la superficie della sfera risenti in ogni punto della sua parte anteriore di una certa pressione esercitata dalle particelle che tendono a scorrere lungo la superficie dirigendosi verso l’esterno.
Questa tendenza allo scorrimento continua a manifestarsi dopo che la sfera è passata impedendo al fluido di richiudersi subito dietro ad essa.
Per questa ragione dietro alla sfera si manifesta una depressione rispetto alla pressione statica , depressione che fa si che successivamente le particelle fluide siano risucchiate dal passaggio della sfera e che tendano a seguirla nel suo avanzamento.
Tale massa di fluido che segue la sfera , denominata scia, è animata nel suo interno da moti turbolenti ed è in continuo rinnovamento per l’apporto delle particelle nuove che la sfera nel suo moto rimuove dallo stato di quiete, mentre altre particelle a valle e a grande distanza mano a mano tornano in quiete.
Ora che conclusione possiamo trarre da quanto considerato ?
La seguente:
per ogni unità di tempo una certa massa di fluido che era in quiete è stata trascinata in movimento dalla sfera e nella direzione della sfera e pertanto ha acquistato una certa quantità di moto che prima non possedeva.
Questa quantità di moto, che il fluido prima non possedeva e che solo la sfera era in grado di fornirgli, sta ad indicare l’esistenza di una azione F esercitata dalla sfera nel senso del suo movimento e che, per il principio dell’impulso applicato al tempo unitario è :
F = mV
E dove m è la massa di fluido interessato nell’unità di tempo e V la velocità media della scia.

La reazione del fluido sulla sfera, che è eguale e contraria F e che tende ad opporsi al suo moto, costituisce la Resistenza di forma.

Quali saranno le pressioni che vengono ad esercitarsi sui singoli punti della superficie della sfera situati su di piano diametrale disposto parallelamente alla direzione del moto (ricordate il famoso cerchio )?
Disegniamo un cerchio e tracciamo il suo asse parallelo alla direzione del moto. Immaginiamo che si muova da destra verso sinistra. Il punto A è il punto di incrocio a sinistra fra la circonferenza e l’asse diametrale.Nel punto A dell’asse parallelo alla direzione del moto abbiamo la formazione della pressione di rigurgito o sovrapressione. Allontanandoci da tale punto la sovrapressione và diminuendo fino ad annullarsi in due punti ai lati opposti dell’asse e situati ad un angolo di circa 42°, dove si ha la pressione statica, e tutta la parte rimanente è in depressione.
Questa depressione aumenta fino a raggiungere il suo massimo sul piano diametrale perpendicolare alla direzione del moto e, in valore assoluto corrisponde a 5/4 della pressione di rigurgito.
Praticamente sulla sfera si viene a formare una calotta anteriore sottoposta a pressione mentre il rimanente è in depressione.
La risultante di queste pressioni e depressioni è diretta nel senso contrario al moto e costituisce appunto la Resistenza di forma.

E per stasera mi fermo qui che altrimenti correte il rischio di fare indigestione e inoltre perch酅……. la zuppa le cotta e vado a magnà.

[ginopilotino]

Buon appetito e grazie domani me lo leggo con comodo in ufficio
Ciao stefanoi

[mephisto]

Originally posted by ginopilotino@28 aprile 2005, 21:52
Buon appetito e grazie domani me lo leggo con comodo in ufficio
Ciao stefanoi

Quoted post

Lavoratore...!!! scherzo, visto che mi sa che sei sia padrone che dipendente....

Scusa un secondo "fai4602", mi sembra di non aver capito un passaggio della tua esposizione precisamente qui:
"Questa depressione aumenta fino a raggiungere il suo massimo sul piano diametrale perpendicolare alla direzione del moto e, in valore assoluto corrisponde a 5/4 della pressione di rigurgito."

Se la pressiona di "rigurgito" o ristagno che dir si voglia ha valore maggiore della pressione statica del fluido, la "depressione" che si crea sulla superfice di attacco della scia turbolenta avra' quanto meno un valore di pressione inferiore a quello della zona di ristagno.
Scusami la precisazione... mi fa che c'e' stata un inversione di frazione"5/4".

Ciao

[fai4602]

Originally posted by mephisto@29 aprile 2005, 03:57
Lavoratore...!!! scherzo, visto che mi sa che sei sia padrone che dipendente....

Scusa un secondo "fai4602", mi sembra di non aver capito un passaggio della tua esposizione precisamente qui:
"Questa depressione aumenta fino a raggiungere il suo massimo sul piano diametrale perpendicolare alla direzione del moto e, in valore assoluto corrisponde a 5/4 della pressione di rigurgito."

Se la pressiona di "rigurgito" o ristagno che dir si voglia ha valore maggiore della pressione statica del fluido, la "depressione" che si crea sulla superfice di attacco della scia turbolenta avra' quanto meno un valore di pressione inferiore a quello della zona di ristagno.
Scusami la precisazione... mi fa che c'e' stata un inversione di frazione"5/4".

Ciao

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Ahaaa Mefistofale è in valore assoluto.
Mai pensato che una depressione possa in valore assoluto essere maggiore di una pressione ?
In questo caso la depressione è per un quarto maggiore della pressione.

[mephisto]

... la mia IGNORANZA regna sovrana....

Chiedo venia.

Ciao

[Hannibal]

[Tornado65]

[Baochan]

Cip cip cip... apetto la seconda parte con ansia...

[Hannibal]

Originally posted by Tornado65@30 aprile 2005, 14:43

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