Moto circolatorio

[ZK]

Citazione:einstein ha scritto:
E ancora:...

ci deve essere un errore in questa teoria, li tra fiocco e randa c'e' un bel flusso d' aria,
non e' indeciso, ha una direzione ben precisa e pure la velocita' non e' modesta.
Ci vedo due freccine che si guardano, un po come in certe previsioni del lamma che quando so cosi e'facile che ci sia patana!

[einstein]

Citazione:ZK ha scritto:

Citazione:einstein ha scritto:
E ancora:.....

ci deve essere un errore in questa teoria, li tra fiocco e randa c'e' un bel flusso d' aria,
non e' indeciso, ha una direzione ben precisa e pure la velocita' non e' modesta.
Ci vedo due freccine che si guardano, un po come in certe previsioni del lamma che quando so cosi e'facile che ci sia patana!

Per l'idea che mi son fatta sul canale, non la vedo così peregrina questa teoria, almeno qui....
ciao

[albert]

Mi ripeto: temo che qui si confonda la teoria, ovvero una ipotetica circolazione dell'aria nei dintorni del profilo, tale da giustificare le modifiche di traiettoria e l'incremento di velocita' dal lato sottovento e il decremento da quello sopravvento, con quelle che sono invece le reali traiettorie dei filetti fluidi. Se i filetti fluidi facessero in realta' il girotondo attorno alle vele, in bolina se passassimo sopravvento ad un'altra barca, dovremmo dare forse lo spi??
Cio' e' supportato da qualsiasi visualizzazione del flusso sulle vele in portanza in cfd o in galleria del vento.

Faccio notare che nell'esperimento della vasca da bagno di qualche post piu' su, non si innesca il vortice principale finche' non si toglie l'ala dall'acqua e dunque si annullano i suoi effetti diretti, lasciando solo la 'tendenza' a ruotare per inerzia del fluido.

Poi, solo pour parler, mi sembra di notare, anche nei testi linkati, un po' di confusione tra pressione statica e pressione dinamica.....e sul fatto che e' l'aumento di una che crea la diminuzione dell'altra.....come bernoulli aveva sperimentato e teorizzato prima dell'avvento di kutta.

Ciao

[ZK]

provavo a dire che le cose previste dalla teoria devono corrispondere con la ralta!
il flusso tra le vele c'e' ed ha un intensita confrontabile con quella che passa sull' esterno delle vele.
Nella realta passando mure opposte a poppa di una barca si prende un buono ed e' pure vero che si resiste meglio subito sottovento ad un altra barca che sopra!(non si da spi ma il calo si sente e bene)
dunque la semplificazione teorica della circolazione non genera un modello che risponde alla realta tra le vele ma che sembra convalidato se si considera l' insieme delle vele!

[Scott]

Da quanto mi risulta tra le due vele il flusso non è forte, lo diventa in uscita dal corridoio.

[albert]

Purtroppo sto scrivendo su una tablet, quindi niente disegni......ma provo a spiegare come secondo la mia modestissima opppppinione deve essere interpretata basicamente questa teoria: quando un fluido viscoso incontra un profilo alare e si stabilisce un flusso stabile, la velocita' e la direzione dei singoli filetti fluidi nei dintorni del profilo risultano equivalenti alla somma vettoriale di quelli del flusso indisturbato piu' quelli relativi al vortice circolatorio. Dunque non vedremo mai l'aria turbinare intorno alle vele, ma solo cambiare 'impercettibilmente' direzione e velocita'.
Trovando la velocita' angolare del vortice, che poi e' cio' che determina il valore della portanza (determinata infatti dalla differenza di velocita' del fluido tra intradosso ed estradosso), si risolve l'equazione di kutta.

O no???

[ZK]

Citazione:albert ha scritto:
Purtroppo sto scrivendo su una tablet, quindi niente disegni......ma provo a spiegare come secondo la mia modestissima opppppinione deve essere interpretata basicamente questa teoria: quando un fluido viscoso incontra un profilo alare e si stabilisce un flusso stabile, la velocita' e la direzione dei singoli filetti fluidi nei dintorni del profilo risultano equivalenti alla somma vettoriale di quelli del flusso indisturbato piu' quelli relativi al vortice circolatorio. Trovando la velocita' angolare del vortice, che poi e' cio' che determina il valore della portanza (determinata infatti dalla differenza di velocita' del fluido tra intradosso ed estradosso), si risolve l'equazione di kutta.

O no???

per adesso e' una delle definizioni piu belle che ho sentito, ci so un po di errori di ortografia
abbottiana!

[albert]

Citazione:ZK ha scritto:
[quote]albert ha scritto:

per adesso e' una delle definizioni piu belle che ho sentito, ci so un po di errori di ortografia
abbottiana!

....non mi offendo se li correggi in maniera comprensibile a tutti in altrettante righe

[ZK]

Citazione:albert ha scritto:

Citazione:ZK ha scritto:
[quote]albert ha scritto:

per adesso e' una delle definizioni piu belle che ho sentito, ci so un po di errori di ortografia
abbottiana!

....non mi offendo se li correggi in maniera comprensibile a tutti in altrettante righe

io so prolisso, che voi un disegnino?
capi..se capisce, ci mancheeeerebberooooo i numerini!

[osef]

Ehm...permessoo?..Rimango sulla teoria.
Potrebbe dipendere dal metacentro. Dal quale si irradiano raggi progressivi di curvatura.
Il problema sta nel cosiddetto 'paradosso di d'Alembert' secondo il quale un corpo in un fluido non fa nulla.

[albert]

Volevo solo dire che in poche righe sdraiato sul divano, senza disegnini e senza sacri testi alla mano, non mi riesce di meglio, ma se qualcuno corregge e spiega da condizioni piu' favorevoli, faccia pure....

....osef.....ti senti spiritoso??

[ZK]

Citazione:osef ha scritto:
Ehm...permessoo?..Rimango sulla teoria.
Potrebbe dipendere dal metacentro. Dal quale si irradiano raggi progressivi di curvatura.
Il problema sta nel cosiddetto 'paradosso di d'Alembert' secondo il quale un corpo in un fluido non fa nulla.

e che razza di momento di inerzia c'ha sto metacentro? roba stellare?
per alembert la circolazione non esiste, se viri dietro una barca di bolina trovi uno scarso!

[osef]

Albert scusami. In effetti sono entrato in un momento caldo della discussione, in maniera grossolana ma non volevo fare lo spiritoso.
Per metacentro intendo il fuoco variabile di tutte le perpendicolari alle tangenti dei vari punti di curvatura del profilo. Essendo la vela (o la carena) a superficie di area decrescente
dalla base alla penna, è chiaro che la linea di tutti i fuohi non rimane sullo stesso piano. Quindi le curvature cambiano forma.
Nella pratica penso sia da considerare in relazione ai
Numero di Reynolds. I vortici salgono verso l'alto scaricamdo la pressione man mano. Ancora grossolanamente mi riferisco ad esempio alle alette in verticale alle estremità delle ali degli aerei. Credo servano a dissipare la vorticosità rimanente.

ZK, Infatti rimanevo sulla teoria dove mi sono arenato col PARADOSSO DI D'ALEMBERT (copio incollo):

Il paradosso consiste nell'osservare che sotto le ipotesi di modello a potenziale, che implicano che il flusso sia irrotazionale (quindi a vorticità nulla), non possono svilupparsi forze aerodinamiche poiché esse si ricavano proprio per integrazione della vorticità. Tuttavia il modello a potenziale descrive correttamente il comportamento del fluido non viscoso attorno ad un corpo che, è esperienza comune, se immerso in un flusso, è quantomeno soggetto ad una resistenza e avverte quindi una componente della forza aerodinamica. Com'è allora possibile che il modello a potenziale descriva correttamente il comportamento di un fluido non viscoso se nella sua definizione è implicita l'irrotazionalità e la conseguente assenza di forze? Il paradosso trova una soluzione se affermiamo che la forza aerodinamica è determinata unicamente dalla vorticità presente nella scia e nello strato limite che, per corpi aerodinamici ad elevato numero di Reynolds, possono essere considerati così sottili da non alterare la validità dell'ipotesi di campo di moto interamente irrotazionale e consentono dunque l'applicazione del modello a potenziale in tutto lo spazio considerato. All'atto pratico nella valutazione della azioni aerodinamiche, queste osservazioni si ridurranno ad opportuni accorgimenti matematici da introdurre nella fase di calcolo

e a proposito di calcoli saltano fuori le equazioni di NAVIER STOKES

Le equazioni di Navier-Stokes sono un sistema di equazioni differenziali alle derivate parziali che descrive il comportamento di un fluido dal punto di vista macroscopico. L'ipotesi di base è che il fluido possa essere modellato come un continuo deformabile. Esse presuppongono perciò la continuità del fluido in esame, ovverosia il sistema perde di validità nello studio di un gas rarefatto.

L'efficienza predittiva di tali equazioni viene pagata in termini di difficoltà di calcolo. Nel caso generale coinvolgono infatti cinque equazioni scalari differenziali alle derivate parziali e 20 variabili. Il bilancio tra equazioni e incognite avviene (come vedremo più avanti) con la definizione delle proprietà del fluido considerato, delle eventuali forze di campo in gioco e con considerazioni matematiche. Inoltre, a causa della loro non linearità, le equazioni di Navier-Stokes non ammettono quasi mai una soluzione analitica (ovvero una soluzione esatta), ma esclusivamente numerica (una soluzione approssimata con un metodo numerico).

Le equazioni di Navier-Stokes sono in grado di descrivere completamente qualsiasi flusso fluido, anche turbolento. In particolare per un flusso turbolento, dove cioè le traiettorie delle particelle di flusso non sono più costanti nel tempo, un approccio numerico di calcolo è chiamato generalmente simulazione numerica diretta. A causa del fatto che le risorse di calcolo necessarie alla loro risoluzione cresce con il numero di Reynolds (quasi con Re³) e che tale numero può avere valori dell'ordine di 106-109, tale approccio resta tecnicamente impossibile. Alternativa alla simulazione numerica è possibile adottare sistemi meno onerosi quali la formulazione LES o le equazioni mediate.

[ZK]

premetto che mi piace molto ragionare del colore delle ali degli angeli!
m'e' piaciuta la definizione di albert, in qualche modo riesce a colpire nel mio immaginario e meglio dei matematicari riesce a farmi immaginare una suddivisione del fenomeno in due parti essenziali.
il dramma con le vele dipende dalla loro instabilita di forma e dal gradiente del vento che e' ancora meno stabile della sua velocita vettoriale locale.
c'ho giocato con l' Abbot sotto mano per un paio di mesi ad applicare le formuline poi so rimasto folgarato dalle considerazioni del Quarteroni,(l' uomo di alinghi) alla fine la differenza la fa il trim!
la mia considerazione sui numerini aveva una vena polemica, magari dettata dall' invidia per uno 'albert' che tranquillamente disteso su un sofa co un telefonino in mano da una piacevole descrizione di un fenmeno complesso senza far riferimenti culturosi(ci sono ma molto nascosti, come di una cosa a lungo masticata)
sono intervenuto solo per dire che una teoria deve corrispondere alla realta che possiamo osservare! (anche se e' un modo datato di qualche secolo l' osservazione del fenomeno e' la base dalla sua comprensione)
mi sentirei di dire che questo tipo di discussione dovrebbe servire a migliorare la comprensione di quello che succede ma in prima analisi c'e' la conoscenza pratica del fenomeno, l' analisi matematica e' una semplificazione piena di buchi e di ... vortici che in ultima analisi dice appunto il Quarteroni riporta al trim la responsabilita' dell' ottimizzazione!
a rileggermi non mi capisco nemmeno da solo, ormai l' ho scritto!

[albert]

Io sono una mente pratica....come forse si sarà capito.

Mi piace analizzare le teorie, ma poi, se non hanno applicazione pratica o, come dice ZK, se non servono a comprendere ciò che succede nella realtà, le lascio in un cassetto a sedimentare.

In questo caso, ritengo che nei testi ad utilizzo dei velisti si abusi di alcune teorie e si faccia dir loro cose che non sono in grado di dire.

Intanto, per osef, la teoria circolatoria analizza una sezione del profilo di un'ala o vela con r.a. 'infinito' e ciò che succede sul piano orizzontale (nel nostro caso)del profilo e nel suo contorno; la condizione è che il moto sia stabilizzato, dunque ogni turbolenza (es. vortici marginali, stallo, etc.) inficia la teoria.

Dato che mi ero lamentato che sul divano (mi hanno regalato una tablet Huawei, un po' meglio del telefonino) non avevo la possibilità di spiegarmi a scarabocchi, ora che sono al pc, vi somministro, così einstei impara ad aprire queste discussioni, la rappresentazione grafica relativa alle somme vettoriali del vento reale + quello circolatorio, che determinano il vento deviato 'D'.

Come vedete, sopravvento i vettori si sottraggono = meno velocità, sottovento si sommano = più velocità, a prua deviano sottovento = buono, a poppa deviano sopravvento = scia in scarso.

Secondo me ad un 'marinaio' questo dovrebbe essere ciò che rimane in testa di questa teoria....

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Ciao, torno al lavoro.

[ZK]

http://www.av8n.com/irro/profilo1a.html

sono molto belle queste simulazioni, nulla a vedere con quelle troppo matematicose dell' abbot, due conti e un po di considerazioni sul bernoulli e su un po di fisici che hanno studiato il problema.

non so se sia ancora lecito mettere dei link!
questo mi sembra che valga da rischiare la bannazione

[einstein]

Citazione:osef ha scritto:
I vortici salgono verso l'alto scaricamdo la pressione man mano. Ancora grossolanamente mi riferisco ad esempio alle alette in verticale alle estremità delle ali degli aerei. Credo servano a dissipare la vorticosità rimanente.

A proposito di circolazione e vortici di estremità, dai un'occhiata al paragrafo 3.12 e in particolare al 3.12.1.1 sulle winglets etc.

http://utenti.quipo.it/volare/airfoils.htm

ciao

[osef]

Davvero interessante:

'Giocando con la forma dell'ala, i progettisti possono controllare da dove i vortici si staccano, ma non c'è modo sbarazzarsi dei vortici senza sbarazzarsi della portanza.

Le winglets incoraggiano i vortici a lasciare l'ala al''estremità e non in qualche altro punto dell'apertura alare. Questo produce più portanza, perchè solo la parte di ala che porta circolazione genera portanza.'

Infatti tutto sta a come canalizzare la circolazione dalla base alla penna. Penso allo svergolamento, alla balumina, al cunningam, ecc. insomma a tutte le manovre. Però intese ad ordinare il flusso (dei vortici) in senso verticale.
E' semplicemente quello che si fa normalmente? O sarebbe una novità.
Ci vorrebbero dei tell tales belli lunghi in balumina, non i semplici nastrini alla fine delle stecche.

[einstein]

Si osef, in una barca a vela, poiché alla portanza è associata anche la resistenza, si cerca di ridurre i danni, per quanto possibile, diminuendo queste due componenti in penna e in base, dove si formano i così detti vortici di estremità; naturalmente stiamo parlando di andature al vento, poiché nelle portanti l'effetto resistenza è positivo.
Così si avranno genoa in coperta e rande magri alla base (poca portanza) dove vi è più superficie, mentre in prossimità della penna, (specialmente sul genoa) si potrà mantenere una certa potenza, poiché le dimensioni delle vele saranno molto ridotte, e di conseguenza la portanza e la resistenza (vortici).
ciao

[ZK]

Citazione:einstein ha scritto:
Si osef, in una barca a vela, poiché alla portanza è associata anche la resistenza, si cerca di ridurre i danni, per quanto possibile, diminuendo queste due componenti in penna e in base, dove si formano i così detti vortici di estremità; naturalmente stiamo parlando di andature al vento, poiché nelle portanti l'effetto resistenza è positivo.
Così si avranno genoa in coperta e rande magri alla base (poca portanza) dove vi è più superficie, mentre in prossimità della penna, (specialmente sul genoa) si potrà mantenere una certa potenza, poiché le dimensioni delle vele saranno molto ridotte, e di conseguenza la portanza e la resistenza (vortici).
ciao

sul motivo della magrezza lungo la base delle vele non mi trovo per nulla d' accordo, sui vantaggi di avere delle vele che chiudono sulle estremita decisamente si
mi piace molto un principio del link di osef:

L'aria vuole lasciare in modo pulito il bordo di uscita

questo genera un sacco di paradossi:
e se invece di limare tutta la superficie ci produccessi dei microvortici (scusate il termine improprio) energizzanti per lo strato limite? aumenterei di molto la circolazione e purtroppo l' attrito, pero con basse velocita ho numeri di rn bassi me ne potrei fregare, provo a farmi il leggero rugoso, e... la ruga... mi sa che so come farla! dove metterla un po meno, se fo in tempo a prepararla domani lunedi vi faccio sapere se funge, domenica ci dovrebbe essere una mezza patana...precisa apposta!

ops, einstein pure sul grasso in alto per i genova non sono d' accordo, questa cosa funziona solo per armi frazionati (immagino che ci arrivi da solo)