Perchè la barca a vela avanza contro il vento

[ZK]

albodo io con le vele rigide non ci ho mai navigato, per quello che riguarda i bottiglioni di tutti i giorni ancora mi sembrano improponibili.

[mckewoy]

(13-05-2014 18:02)ZK Ha scritto:  io guardo i filetti delle vele, anzi.. se c'e' ventone nemmeno quelli.
le vele di prua grasse mi piacciono piu delle magra, le rande e le donne invece mi piacciono magre.. le donne se e quando e' possibile con le puppe, le rande con le puppe...no,i mi turbano e mi disturbano.
in merito allo servergolamento.. ho imparto ad andare in barca coi barber sui fiocchi, so rimasto a quelli, i genova continuano a starmi sul gozzo mentre le rande svergolate.. piu sono grasse meno si riesce a svergolarle pero.. il tema perche le barche risalgono e' profondamente connesso alle chiglie, direi piu alle chiglie che alle vele.
il "falcone maltese" che e' un perini, risale di bolina come una barca di razza e lo fa con vele quadre.
puo farlo perche e solo perche ha una chiglia esagerata e perche il vento che vedono le vele non e' lo stesso vento che vede il windex.

anche Straulino fece virare di prua il Vespucci. una sola volta.

[einstein]

@ eulero
Se è valido il principio per cui la forza aerodinamica risulta ca perpendicolare al piano inclinato o alla corda, a proposito del soffiare su un foglio curvo verso l'alto, direi che dipende dall'angolo di curvatura rispetto al flusso, quindi se l'angolo è ottuso OK, ma se acuto, si avrà una componente verso l'alto.
Comunque concordo con te circa la scarsa rilevanza di Bernulli sulla formazione della portanza, optando a favore della fisica, basata principalmente sulle leggi della dinamica.
Se consideriamo "il principio di azione e reazione" in barca, potremmo dire che il vento subisce una forza dovuta alla presenza della vela, che lo fa deviare e a questa azione corrisponde una reazione sulla vela stessa, detta forza aerodinamica.
Per rispondere alla domanda del 3d, se questa forza è orientata a proravia del traverso, come detto sopra, grazie alla carena e alle appendici, si potrà risalire il vento.
(Avrei voluto inserire degli allegati, purtroppo non ci riesco)
ciao

[ZK]

le forze aereodinamiche sono generate dalla viscosita.
l' omino che se ne accorse si chiamava d' alambert.
se non si fa questo passo.. possiamo continuare ad usare la liturgia del venturi.
il primo disegnino che ho trovato:
http://web.tiscali.it/aerotecnicageneral...ambert.htm

[albodo]

Ora mi permetto di fare una domanda, da perfetto ignorante, preceduta da una serie di affermazioni (che reputo vere ma, ripeto, sono ignorante).

- Vero è che le barche che meglio vanno di bolina lo fanno per la forma dello scafo.
- Vero è che l'azione dell'aria sulle vele crea una serie di fenomeni collaterali.
- vero è che codesti fenomeni non sono in grado di cambiare la verità di cui alla prima affermazione.

Domanda:

Se le tre precedenti affermazioni sono vere, dove sbaglio nel pensare che la vera determinante nel risalire il vento sia l'azione di scivolamento dovuta alla resistenza della deriva?

[mckewoy]

(14-05-2014 19:58)albodo Ha scritto:  dove sbaglio nel pensare che la vera determinante nel risalire il vento sia l'azione di scivolamento dovuta alla resistenza della deriva?

IMHO avresti dovuto dire che... una delle determinanti...

un gioco di squadra.


immagina di cambiare armo sullo stesso scafo oppure viceversa.

credo

[einstein]

@ ZK
Si Marco, lo davo per scontato; se non esistesse la viscosità, non esisterebbe una componente di resistenza sulle vele e non esisterebbe la portanza.
ciao

[einstein]

@ albodo

Ha ragione mck, è un gioco di squadra tra il mondo dell'aria e quello dell'acqua.
ciao

[rob]

(14-05-2014 19:58)albodo Ha scritto:  - Vero è che le barche che meglio vanno di bolina lo fanno per la forma dello scafo.

tralasciando per un momento lo sbandamento/raddrizzamento, la barca è sottoposta essenzialmente a due sistemi di forze: la forza sulle vele, la forza su scafo e appendici immerse.
In condizioni di equilibrio i due vettori devono essere uguali e contrari. Entrambi questi vettori (quindi sempre intesi direzione e valore assoluto) variano a seconda dell'angolo di incidenza con il fluido in cui lavorano.
Per ogni angolo di incidenza, i due vettori (forza sulle vele e forza sulla parte immersa) possono essere scomposti in una componente parallela al moto e in una perpendicolare.
A seconda dell'angolo id incidenza, la forza sulla parte immersa potrà essere scomposta in due componenti che seguiranno una determinata curva caratteristica.
A seconda dell'angolo di incidenza, la forza sulle vele potrà essere scomposta in due componenti che seguiranno una determinata curva caratteristica.

Il fatto che le condizioni di equilibrio portino a dire "la barca va bene di bolina" significa che i due vettori (o le quattro componenti, prese due a due) sono uguali e contrari con un determinato angolo "stretto" e una magnitudine soddisfacente. Le due curve di scomposizione dei due vettori nelle quattro componenti sono relativamente "bene accoppiate".

Supponiamo che allo stesso angolo "stretto", la parte immersa mostri sempre lo stesso valore di prima (nelle due componenti), mentre la vela abbia una curva diversa, meno "boliniera" e quindi mostri per esempio più resistenza e meno componente propulsiva per quell'angolo. Il vettore velocità della barca si aggiusta fino a quando non fa ritrovare l'equilibrio ai due sistemi di forze in un altro punto, nel nostro caso l'incidenza della vela dovrà spostarsi lungo la curva fino a trovare una coppia di componenti ugulai e contrarie a quelle della parte immersa, anch'esse modificate dalla variazione dell'angolo di incidenza.
Entrambe situazioni sub-ottimali, la "bolina" peggiora.

Idem se si tiene costante la curva vettore forza/angolo di incidenza per la vela e si cambia quella delle parti immerse.

Conclusione: per avere una barca che "bolina bene" (o chiaro vada bene in qualsiasi altra andatura), ci vuole adeguamento fra la curva forza/angolo delle vele e la curva forza/angolo della parte immersa.
Per andare bene di bolina, ci vogliono vele boliniere e appendici boliniere. Se uno dei due manca, o stesso discorso "se uno dei due è preponderante', i risultati sono comunque sub-ottimali.

O in altre parole, mettere delle vele iperboliniere a uno scafo che non lo è per niente dà solo un miglioramento solo marginale.
Delle vele poco boliniere a una parte immersa molto boliniera idem danno scarsi risultati.

Se si prende un'ipotesi di base: barca con vele nuove e "boliniere", e si fanno invecchiare le vele (diciamo gli si fa perdere la "bolinicità"), la barca con parti immerse poco boliniere sarà meno affetta (si trova a lavorare in una zona della curva forze/angolo non troppo differente) rispetto a uno scafo "molto boliniero" che dovrà invece andare a rugoloni lungo la sua curva per trovare il nuovo punto di equilibrio.


spero si capisca qualcosa...

[albodo]

Si capisce molto bene: ottima spiegazione.

Quanto sbaglio nel pensare le l'influsso delle vele sia, tuttalpiù, marginale?

Ad un cat puoi mettere le vele che vuoi, ma di bolina non andrà mai bene.
Ora sui cat hanno messo le derive mobili e pare siano migliorati molto; mi viene da pensare che mettendo una lunga deriva sotto i due scafi del cat, velocità a parte, possano diventare quasi come una vela.

ci sono esperimenti in questo senso?

[albodo]

maaaaaa...abbandonate ora che diventa interessante?

Non si fa così!

[ZK]

io non ho capito da quellooche scrive rob perche avanza?
non ho capito nemmeno la tua domanda albodo, esperimenti??? immagino che sia colpa mia.

[albodo]

volevo sapere se sono stati fatti esperimenti sui cat (tipo installare una deriva lunga) per renderli bolinieri.

[ZK]

prova a googolare coppa america, vedrai che qualcosa ci trovi, e' come dire "una regatella di paese" ma.. hanno ottimi spunti sperimentali.

[albodo]

parlavo di esperimenti con catamarani a chiglia lunga, non con i foils

[Klaus]

(22-05-2014 14:14)albodo Ha scritto:  parlavo di esperimenti con catamarani a chiglia lunga, non con i foils

Questa che i cat non bolinano è una leggenda da sfatare, che fa il paio con quella che non planano. Era vero molti anni fa, quando forme ed appendici erano primitive, ora guardati i filmati di un qualsiasi cat sportivo e vedrai quanto stringono e quanto sono profonde le derive.
Per i multi il discorso è diverso: non conviene fare angoli molto stretti (ma li potrebbero fare), il vantaggio di poter andare veloci è preponderante rispetto all'angolo.
La stessa cosa vale alle andature portanti, non ha senso andare in poppa piena se con un angolo di poco minore vai almeno al doppio-triplo della velocità.

[albodo]

ma questa cosa meriterebbe come minimo un 3d

[Klaus]

(22-05-2014 15:22)albodo Ha scritto:   ma questa cosa meriterebbe come minimo un 3d

Oddio, mi pare che ci sia stata più di un'accesa discussione sull'argomento, bisogna solo sapere come cercarla e, comunque, era pre- foiling... ci provo ma non prometto niente.

[albodo]

Ti ringrazio Klaus.
spero che ne esca qualcosa di estremamente aggiornato, con dei dati riguardanti i mezzi da diporto e non - o non solo- mezzi da gara.

[Umberto66]

Dunque, ho letto quasi tutto e deduco che ci sono piu componenti in gioco. Prevalente però direi il "risucchio" della vela per la maggior velocita sottovento del fluido (aria). Ove vi è + velocita minore è la pressione ecc ecc. Poiche siamo sottoposti alla pressione in tutte le direzioni, sottovento ne abbiamo di meno e quindi la vela produce la spinta che, contrastata sopratutto dalla deriva, ci spinge in avanti; ok? Ma se facessimo una deriva con forma (regolabile...) velica? Non funziona con il fluido acqua come nel fluido aria? Invenzione invenzione!! apriamo un 3d invenzione!! Brevetto brevetto AdV! ...o forse ci avrebbero già pensato in Coppa America?