Resistenza indotta all'estremità dell'ala/vela

[doge49]

Inserisco in questo 3D dedicato la semplice spiegazione delle forze in gioco relative alla resistenza indotta sull'estremità dell'ala/vela, in modo che sia più facile ritrovarla in futuro.

Naturalmente è mooolto semplificata sia per facilitare la comprensione, sia perché la trattazione sarebbe piuttosto lunga!



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Una superficie piatta, una tavola per esempio, in aria calma non sviluppa alcuna forza, naturalmente.
Lo stesso avviene se immersa in un flusso di particelle d'aria, i filetti fluidi, i quali lambiscono la superficie egualmente da entrambi i lati.



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Appena la nostra tavola assume un angolo con la direzione del flusso, i filetti fluidi di particelle d'aria vengono deviati.
Nella parte più esposta ci sarà un accumulo di particelle che provocheranno una certa pressione positivo, l'opposto dall'altro lato.
Ciò lo abbiamo senz'altro potuto verificare quando abbiamo inclinato la nostra mano fuori dal finestrino della macchina.

Questo vuol dire che abbiamo creato ... la portanza cioè la forza di sostentamento o, sulla vela, la forza di trazione.

Per il principio di azione e reazione, contemporaneamente si genera la resistenza.



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Parimenti se abbiamo un profilo immerso nel flusso d'aria, senza incidenza, le pressioni o le forze se vogliamo, saranno in equilibrio.



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Se però diamo un'incidenza al nostro profilo produrremo nuovamente una modificazione del flusso d'aria. Nuovamente avremo un accumulo di particelle d'aria nella parte più esposta con un aumento della pressione. Come sulla tavola, nella parte meno esposta ci sarà una rarefazione di filetti fluidi e quindi una depressione.





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Ad un certo angolo d'attacco, cioè l'angolo formato tra la direzione del flusso ed il nostro profilo, ci sarà il distacco dei filetti fluidi dalla superficie, si genererà notevole turbolenza e resistenza. E' questa la condizione chiamata stallo momento in cui l'aeroplano comincia a cadere.


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Abbiamo così scoperto che nella parte inferiore di un'ala in movimento con una certa incidenza c'è una pressione che sarà tanto più alta quanto più alti saranno la velocità dei filetti fluidi e l'incidenza dell'ala rispetto al flusso.

Poiché tutto in natura tende ad equilibrarsi, anche la pressione, questa cercherà di spostare le particelle d'aria dalla parte inferiore a maggior pressione a quella superiore a minor pressione.




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La composizione delle forze in gioco produrrà un avvitamento dei filetti fluidi generando dei vortici i quali a loro volta produrranno una certa resistenza al moto.




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Si modificherà tutta l'area a valle ...



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Sugli aerei il vortice viene ridotto e controllato, entro certi limiti, con i serbatoi o delle alettine alle estremità alari.

Le alette invece che si riscontrano sulla superficie alare, un po più all'interno dell'estremità, vengono normalmente messe per evitare la deviazione dei filetti fluidi nelle ali con freccia rivolta all'indietro.



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Spero sia di aiuto.