2 domandine aerodinamiche

[rob]

Citazione:Messaggio di shein


1) profilo ellittico VS top square (pensavo che quest'ultimo fosse il più efficiente....)

bisognerebbe definire esattamente cosa si intende per 'efficiente'
prendiamo solo 'efficiente=minimo vortice id estremità'

se si considera di voler trovare il profilo che riduca al massimo il vortice di estremità, le cose stanno in modo leggermente diverso: la condizione per minimizzare il vortice di estremità non è che il profilo sia ellittico, ma che sia ellittica [u]la distribuzione della portanza[u] lungo la lunghezza del profilo

se prendo un profilo in cui tutte le sezioni (sezioni=considera di tagliare la vela con dei piani paralleli al mare) si comportano in modo simile, allora un profilo geometricamente ellittico mi darà una distribuzione ellittica della portanza (per una chiglia ok, per una vela non è esattamente esattamente cosi' ma ci si va molto vicino)

ma una distribuzione ellittica della portanza la posso avere con un profilo anche sensibilmente differente da quello ellittico (metti square top), purché modifichi opportunamente le caratteristiche delle sezioni mano mano che salgo lungo la vela: l'importante è che la successione delle portanze sia ellittica, la posso evidentemente ottenere modificando le caratteristiche delle sezioni man mano che salgo

ed è naturalmente vero anche l'inverso: se ho un profilo ellittico e le sezioni non si comportano in modo simile --> la distribuzione finale della portanza non sarà ellittica e non si minimizzerà il vortice di estremità.



Se poi si gratta ancora, cominciano ad apparire le differenze fra teoria aeronautica pura e teoria della vela: l'ala dello Spitfire è senz'altro molto aerodinamicamente ellitticissimamente bella ma il profilo puo' non essere adatto ad una vela:
una delle differenze fra lo spitfire e la barca è che per esempio di bolina la vela ha il vincolo addizionale del momento raddrizzante massimo disponibile (che l'aereo non ha), la vela deve massimizzare la spinta propulsiva con un dato momento raddrizzante.
Dal punto di vista dell'oggetto vela, imporre questo vincolo si riflette essenzialmente su differenze sensibili di distribuzione verticale della portanza ottimali.
Per un albero relativamente 'basso' la distribuzione ellittica rimane quella ottimale.
'Alzando relativamente' l'albero, la distribuzione ottimale della portanza si modifica sempre di più, riducendo progressivamente la componente di portanza 'lassù' in cima all'albero.

La cosa interessante (inizialmente controintuitiva) è che -sempre a parità di momento raddrizzante- *si puo'* continuare ad allungare l'albero: purché la parte superiore dell'albero cominci a dare una componente negativa di portanza.
In sostanza, posso in teoria avere un albero altissimo, di cui la parte inferiore mi dà portanza e forza propulsiva, mentre la parte lassù in cima mi dà portanza negativa: la parte alta della vela da un lato si' mi rallenta, ma dall'altro contribuisce ad aumentare 'aerodinamicamente' il momento raddrizzante (il braccio d'azione è molto elevato), con un bilancio globale di una barca più veloce

Caso estremo certo, ma giusto per dare un'idea di come un discorso limitato esclusivamente alla 'forma ottimale del profilo' possa essere un po' più articolato rispetto al disegnare una randa a forma d'ellisse e via

bv