La portanza

[mlipizer]

Citazione:danielef ha scritto:
Non mi è chiaro come 'fisica superiore' diventi 'fisica dell'atmosfera' ma visto che sono particolarmente sensibile all'argomento la cosa m'interessa.
...
Daniele

http://wwwusers.ts.infn.it/~mbh/Info_files/Guida95.html

CORSI COMPLEMENTARI


Gli studenti possono scegliere liberamente tra i corsi complementari: nella formulazione degli orari per i diversi indirizzi tuttavia si è riusciti ad assicurare la non sovrapposizione con gli altri corsi solo per quei complementari che più frequentemente vengono scelti dagli stessi studenti nell'ambito di ogni singolo indirizzo.


Fisica dei Neutroni s

Fisica Superiore* 1 unico modulo semestrale

Geochimica Ambientale 1 unico modulo semestrale

Relatività

Sismometria**

Storia della Fisica s

Teorie Quantistiche


s corsi annuali divisibili in due moduli semestrali

* Conterrà argomenti di dinamica dei fluidi, finalizzato allo studio della fisica dell'atmosfera e dedicato in particolare agli studenti dell'indirizzo di Fisica Terrestre e dell'Ambiente

[frapik]

Citazione:einstein ha scritto:
Ritornando in barca (che è quella che a noi interessa di più) e cercando di dare, in soldoni, una spiegazione alternativa alla formazione di portanza, si potrebbe 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, che si può identificare come una forza aerodinamica (perpendicolare alla corda del profilo), che verrà scomposta in portanza (perpendicolare al vento apparente) e resistenza (parallela).
Quindi: forza sul vento = massa d'aria x differenza di velocità nel tempo impiegato dall'aria per percorrere la vela.
La direzione della forza aerodinamica dipenderà, ovviamente, dalla deviazione e dalla velocità relativa V1 e V2.

Questo contenuto non e' visualizzabile da te Ospite. Se vuoi vederlo, REGISTRATI QUI .

Questo potrebbe avvicinarsi ad un approccio corretto per arrivare alla portanza? [?][?][?]

Ciao a tutti,

quest'ultima spiegazione di Einstein è secondo me la migliore per spiegare il fenomeno della portanza senza tirar dentro la circolazione. E' da osservare che dietro questa spiegazione c'è l'ipotesi di Kutta che in questo caso implica che le velocità alla fine dei due dorsi sono tangenti all'uscita della vela. Quanto scritto inoltre non è altro che l'applicazione delle leggi di Newton su quantità di moto e azione-reazione ad una vela. La teoria dei volumi di controllo permette di formalizzare bene tutto questo con equazioni integrali ottenute da Navier-Stokes.

Per quanto riguarda le discussioni precedenti vorrei aggiungere alcune cose.
Anche nei fluidi valgono le equazioni di Newton. Le equazioni di Navier-Stokes non sono altro che le leggi di Newton applicate ai fluidi nei vari punti del campo. Le equazioni di Venturi, Bernoulli etc... non sono altro che semplificazioni delle equazioni di Navier-Stokes per flussi non viscosi incomprimibili (e irrotazionali).
Un flusso qualunque se non ha sorgenti di calore (esempio reazioni chimiche) è assolutamente approssimabile come incomprimibile se il suo numero di Mach è minore di 0.3 (in aria a temperatura ambiente vuol dire che la velocità deve essere meno di 400Km/h circa).
Quindi a meno di una costante che è la densità (1.2 per aria e 1000 per acqua) fenomenologicamente le vele e le derive si comportano ugualmente e seguono le stesse equazioni.
Detto questo se le velocità sono abbastanza elevate così che il numero di Reynolds (U*c/nu velocità per lunghezza diviso viscosità cinematica) è abbastanza grande (sempre in aerodinamica classica), si può utilizzare l'ipotesi di flusso non viscoso e quindi vale Bernoulli Kutta invece di risolvere Navier Stokes non viscoso (Eulero). La dimostrazione di questo è dovuta alla teoria dello strato limite di Prandtl.
In realtà, l'approssimazione aviscosa è vera finché il flusso dello strato limite rimane attaccato al corpo e non ricircola (flusso laminare sulla vela anche se il termine è improprio). Se si forma il ricircolo (stallo) Bernoulli non vale, Kutta non vale e si deve risolvere N-S completo.
Se questo non accade la teoria della circolazione+l'ipotesi di kutta permettono di calcolare la portanza di una lastra piana carta e penna, e con un metodo dei pannelli (molto semplice per un computer) per geometrie più complicate. Per questo il teorema di Kutta e la condizione di Kutta sono fondamentali in aerodinamica.

Però da un punto di vista fisico possiamo senz'ombra di dubbio usare Newton da cui derivano tutte le altre equazioni che ci dice che più siamo bravi a deviare il flusso verso il basso + la portanza è elevata. Se aumentiamo l'angolo di incidenza, fino ad un certo punto questo succede, poi il flusso sull'estradosso ricircola, la deviazione di velocità tra ingresso e uscita
si riduce e la portanza diminuisce.
Ultima cosa è che i due modi di vedere le cose sono due lati della stessa medaglia. Se non ci fosse la vela il flusso va dritto, per farlo 'girare' dobbiamo applicare una forza, la forza (per unità di superficie) nel fluido è la pressione, questa pressione per azione e reazione agisce sulla vela. Il motivo per cui il fluido non va dritto è proprio per la conservazione della massa (con flusso a densità costante): non potendosi fare il vuoto sull'estradosso si genera una pressione che fa girare il flusso e che per reazione risucchia la vela.

Scusate se ho scritto tante cose e forse in maniera non chiarissima, ma non avevo molto tempo.

Ciao e buon vento

[kermit]

Ottimi interventi e molto chiaro l'ultimo di frapik

[mlipizer]

Citazione:frapik ha scritto:

...
Ultima cosa è che i due modi di vedere le cose sono due lati della stessa medaglia. Se non ci fosse la vela il flusso va dritto, per farlo 'girare' dobbiamo applicare una forza, la forza (per unità di superficie) nel fluido è la pressione, questa pressione per azione e reazione agisce sulla vela. Il motivo per cui il fluido non va dritto è proprio per la conservazione della massa (con flusso a densità costante): non potendosi fare il vuoto sull'estradosso si genera una pressione che fa girare il flusso e che per reazione risucchia la vela.

Scusate se ho scritto tante cose e forse in maniera non chiarissima, ma non avevo molto tempo.

Ciao e buon vento

Osservazioni molto interessanti.
Al limite del concetto azione-reazione, basterebbe mettere una cella di carico sull'attaco del circuito della randa (idem sul fiocco) e misurare le componenti della forza, per trovare il miglior angolo. Per le andature portanti è semplicissimo, per quelle di bolina è più complesso perchè bisogna considerare l'effetto della deriva.

Tornando alla mia osservazione di prima, quanto cambia considerare la forma di un'ala rispetto a quella di una vela? Facendo un paio di schizzi di linee di flusso, direi che l'ala ottimizza la circolazione nell'intradosso, minimizzando le turbolenze al suo interno!?

[albert]

Ci sarebbe un articolo di Gentry (che è uno che oltre che di aerei si è occupato di alberi e di barche a vela) che tratta 'una rivisitazione della moderna teoria della vela' argomento che mi sembra attinente alla discussione e, per chi ha voglia di leggerselo e mastica appena un po' d'inglese, abbastanza comprensibile.
Per chi guardasse solo le figure : attenzione che molte sono relative a luoghi comuni errati.....

http://ljjensen.net/Maritimt/A%20Review%...Theory.pdf

Ciao

[kermit]

Citazione:mlipizer ha scritto:

Citazione:frapik ha scritto:

...
Ultima cosa è che i due modi di vedere le cose sono due lati della stessa medaglia. Se non ci fosse la vela il flusso va dritto, per farlo 'girare' dobbiamo applicare una forza, la forza (per unità di superficie) nel fluido è la pressione, questa pressione per azione e reazione agisce sulla vela. Il motivo per cui il fluido non va dritto è proprio per la conservazione della massa (con flusso a densità costante): non potendosi fare il vuoto sull'estradosso si genera una pressione che fa girare il flusso e che per reazione risucchia la vela.

Scusate se ho scritto tante cose e forse in maniera non chiarissima, ma non avevo molto tempo.

Ciao e buon vento

Osservazioni molto interessanti.
Al limite del concetto azione-reazione, basterebbe mettere una cella di carico sull'attaco del circuito della randa (idem sul fiocco) e misurare le componenti della forza, per trovare il miglior angolo. Per le andature portanti è semplicissimo, per quelle di bolina è più complesso perchè bisogna considerare l'effetto della deriva.

Tornando alla mia osservazione di prima, quanto cambia considerare la forma di un'ala rispetto a quella di una vela? Facendo un paio di schizzi di linee di flusso, direi che l'ala ottimizza la circolazione nell'intradosso, minimizzando le turbolenze al suo interno!?

Questa cosa è già stata fatta su qualche barca e credo che in coppa america abbiano celle di carico per controllare gli sforzi dell'ala.

Personalmente ho sempre rinviato l'acquisto di un dinamometro digitale con telecomando per togliermi qualche curiosità nei vari punti di forza (punto di mura, scotta ecc.), in fondo si trovano anche modelli di 1-2 tonnellate a poco e sono molto utili per testare/tenere sotto controllo l'attrezzatura

[mlipizer]

Citazione:albert ha scritto:
Ci sarebbe un articolo di Gentry (che è uno che oltre che di aerei si è occupato di alberi e di barche a vela) che tratta 'una rivisitazione della moderna teoria della vela' argomento che mi sembra attinente alla discussione e, per chi ha voglia di leggerselo e mastica appena un po' d'inglese, abbastanza comprensibile.
Per chi guardasse solo le figure : attenzione che molte sono relative a luoghi comuni errati.....

http://ljjensen.net/Maritimt/A%20Review%...Theory.pdf

Ciao

Grazie. Perfetto, direi di non aver capito niente!
E mo studiamo.

[ZK]

La portanza di una vela è dimostrato essere causata dalla
combinazione di due campi di flusso .
Uno è il flusso che sarebbe
presente se l'aria non avesse viscosità .
L'altro è un campo di circolazione per il profilo alare .
Questo campo è un risultato indiretto del fatto che l'aria ha viscosità .
La circolazione inizia simultaneamente su inferitura e balumina con la formazione di un vortice.
Le vecchie teorie che si basano sulla teoria dell'impatto , la densità
cambiamenti nell'aria , o le diverse distanze sul due
lati del profilo alare sono tutte sbagliate .
L'interazione tra i due vele è molto più
complicata di quanto le vecchie teorie implicano . Il flusso su
fiocco e randa sono il risultato di due campi di circolazione
congiunti . Queste due circolazioni si contrappongono
nella fessura tra il fiocco e randa . il primo
effetto del fiocco è di rallentare il flusso sul lato sottovento alla
la randa , riduce il gradiente di pressione e , quindi,
impedisce la separazione turbolenta sulla randa .
Se l'effetto del flusso fosse stato quello di accelerare l'aria , come la vecchia toria del venturi affermava, si aumenterebbe la possibilità di separazione , anziché
diminuirla .
La vecchia spiegazione per l'effetto Venturi è completamente sbagliata .
Queste teorie moderne si sono dimostrate utili per il miglioramento delle prestazioni di bolina.

idee di interazione dovrebbero aiutare a comprendere i giusti requisiti -
nel raggiungimento della ottimale regolazione delle vele al vento .
i concetti di interazione dovrebbe anche essere utili nella scelta
e l'impostazione staysails per aiutare il flusso intorno alla randa .
La corretta comprensione dell'interazione tra le vele vela e lea ricerca svolta in
gran parte dell'autore ha portato ad una migliore
forma della sezione dell albero che è stato utilizzato in Coppa America

traduzione maccheronica, gooogolatoria e anche un po fantasiosa.
il documento e' di 30 anni fa, queste sono le conclusioni.

[danielef]

Citazione:frapik ha scritto:




Per quanto riguarda le discussioni precedenti vorrei aggiungere alcune cose.
Anche nei fluidi valgono le equazioni di Newton. Le equazioni di Navier-Stokes non sono altro che le leggi di Newton applicate ai fluidi nei vari punti del campo. Le equazioni di Venturi, Bernoulli etc... non sono altro che semplificazioni delle equazioni di Navier-Stokes per flussi non viscosi incomprimibili (e irrotazionali).
Un flusso qualunque se non ha sorgenti di calore (esempio reazioni chimiche) è assolutamente approssimabile come incomprimibile se il suo numero di Mach è minore di 0.3 (in aria a temperatura ambiente vuol dire che la velocità deve essere meno di 400Km/h circa).
Quindi a meno di una costante che è la densità (1.2 per aria e 1000 per acqua) fenomenologicamente le vele e le derive si comportano ugualmente e seguono le stesse equazioni.
Detto questo se le velocità sono abbastanza elevate così che il numero di Reynolds (U*c/nu velocità per lunghezza diviso viscosità cinematica) è abbastanza grande (sempre in aerodinamica classica), si può utilizzare l'ipotesi di flusso non viscoso e quindi vale Bernoulli Kutta invece di risolvere Navier Stokes non viscoso (Eulero). La dimostrazione di questo è dovuta alla teoria dello strato limite di Prandtl.
In realtà, l'approssimazione aviscosa è vera finché il flusso dello strato limite rimane attaccato al corpo e non ricircola (flusso laminare sulla vela anche se il termine è improprio). Se si forma il ricircolo (stallo) Bernoulli non vale, Kutta non vale e si deve risolvere N-S completo.
Se questo non accade la teoria della circolazione+l'ipotesi di kutta permettono di calcolare la portanza di una lastra piana carta e penna, e con un metodo dei pannelli (molto semplice per un computer) per geometrie più complicate. Per questo il teorema di Kutta e la condizione di Kutta sono fondamentali in aerodinamica.

Però da un punto di vista fisico possiamo senz'ombra di dubbio usare Newton da cui derivano tutte le altre equazioni che ci dice che più siamo bravi a deviare il flusso verso il basso + la portanza è elevata. Se aumentiamo l'angolo di incidenza, fino ad un certo punto questo succede, poi il flusso sull'estradosso ricircola, la deviazione di velocità tra ingresso e uscita
si riduce e la portanza diminuisce.
Ultima cosa è che i due modi di vedere le cose sono due lati della stessa medaglia. Se non ci fosse la vela il flusso va dritto, per farlo 'girare' dobbiamo applicare una forza, la forza (per unità di superficie) nel fluido è la pressione, questa pressione per azione e reazione agisce sulla vela. Il motivo per cui il fluido non va dritto è proprio per la conservazione della massa (con flusso a densità costante): non potendosi fare il vuoto sull'estradosso si genera una pressione che fa girare il flusso e che per reazione risucchia la vela.

Bravo e grazie. Sei stato molto più chiaro di me!

Comunque visto che parliamo linguaggi simili ti chiederei di aiutarmi a capire una cosa che non mi è chiara anche se ho qualche idea in proposito. Supponiamo di avere un profilo alare molto semplificato: sotto sezione dritta e sopra sezione fatta da un settore di cerchio che parte esattamente verticale e si raccorda ad un tratto dritto inclinato che ne fa una coda rastremata. Velocità orizzontale diversa da zero, angolo d'attacco nullo. Sviluppa portanza? Per tutte le teorie classiche su questo problema direi di si ma come spiegarlo con la visione del trasferimento di quantità di moto tra le molecole e il profilo alare? Certamente c'è uno scambio di q.di m. ma, a prima vista, sembrerebbe nella direzione sbagliata. La conseguenza è immediata: o quest'affare NON sviluppa portanza oppure 'la prima vista' è fallace! Io tenderei per la seconda...

Daniele

[don shimoda]

Sentivo rumore di neuroni, e che ad Einstein fosse scattato qualche ulteriore curiosità sulla portanza, Voglio portare il mio modesto contributo di principiante.

Secondo me, fra tutti i principi di fisica che riguardano il vento che sbatte su una vela c'e un intruso, che è Venturi, ma manca un tassello che è l'effetto Coanda.

Il nome Coanda appare timidamente sul blog ed anche sui sacri testi.
Nel volume 'le Vele' che mi sono procurato leggendo Einstein (molto interessante anche la prefazione), non viene mai scritto il nome Coanda, ma a pagina 31 la figura 2.5.3 mostra un getto di acqua che lambisce un bicchiere di vetro tenuto orizzontale. Il flusso gira intorno al bicchiere fino a risalire dall'altro lato, la didascalia afferma che se il bicchiere viene fatto girare in senso contrario al getto di acqua allora aumenta l'effetto di risalita. Questo è l'effetto Coanda.

Nel libro 'la fisica in barca a vela' Laura Romanò dedica un paragrafo sui 'modelli non corretti' demolendo le teorie 'del cammino più lungo' o 'del uguale transito' ed una pagina dopo apre la porta a Coanda, questa volta con il getto di acqua gira intorno ad un uovo.

Cosé l'effetto Coanda in poche parole:
Il vento apparente lambisce il lato esterno della vela, per l'attrito un sottilissimo strato di aria quasi si ferma sulla superficie della vela, mentre ad alcuni centimetri di distanza, l'aria continua a viaggiare alla velocità del vento apparente.
Le molecole di aria (fluido viscoso) in questo strato tendono a rimanere vicine e quindi il flusso si incurva, gira intorno alla vela, indipendentemente se il flusso è lineare o turbolento (entro limiti)
La portanza si genera per reazione alla incurvatura impressa al vento.

Questo spiegherebbe anche l'iterazione tra genova e randa, il flusso proveniente da genova accelera il flusso in uscita dalla randa amplificando l'effetto Coanda, come dice la didascalia del bicchiere di cui sopra.

Purtroppo devo accontentarmi della teoria e di quanto leggo sul ADV. Per la pratica sono limitato... ...dall'effetto Fornero. jinsertsmilie('[:89]');

[ZK]

penso che l' effetto fornero generi una de-portanza notevole sia dal punto di vista fisico che emotivo, ho molti amici, coetanei, in quella situazione di stallo che, portanza o no..ti sembra comunque di affondare. auguri.

[frapik]

Citazione:danielef ha scritto:



Comunque visto che parliamo linguaggi simili ti chiederei di aiutarmi a capire una cosa che non mi è chiara anche se ho qualche idea in proposito. Supponiamo di avere un profilo alare molto semplificato: sotto sezione dritta e sopra sezione fatta da un settore di cerchio che parte esattamente verticale e si raccorda ad un tratto dritto inclinato che ne fa una coda rastremata. Velocità orizzontale diversa da zero, angolo d'attacco nullo. Sviluppa portanza? Per tutte le teorie classiche su questo problema direi di si ma come spiegarlo con la visione del trasferimento di quantità di moto tra le molecole e il profilo alare? Certamente c'è uno scambio di q.di m. ma, a prima vista, sembrerebbe nella direzione sbagliata. La conseguenza è immediata: o quest'affare NON sviluppa portanza oppure 'la prima vista' è fallace! Io tenderei per la seconda...

Daniele

Ciao Daniele,

come sospettavi si sviluppa portanza verso l'alto. Non bisogna vedere il fenomeno come molecole che urtano sulla superficie. Questo vale solo in flussi ipersonici (velocità oltre 5-10 volte quella del suono) ed è la teoria Newtoniana (Fig. 4 del documento postato da albert). Newton pensava valesse sempre (falso), solo 300 anni dopo si è scoperto che fornisce buoni risultati in ipersonica.
Conviene vedere il fenomeno globalmente come scritto da Einstein. Il flusso indisturbato (all'inizio del profilo) è orizzontale, all'uscita vicino il bordo d'uscita è diretto verso il basso (anche se non è proprio così: in prima approssimazione puoi fare una media tra l'uscita orizzontale dalla parte bassa e quella diretta verso il basso data dalla tangente del bordo superiore). Per far avvenire questa deviazione del flusso è necessaria una forza media che agisca verso il basso sul fluido e per reazione agisce verso l'alto sul profilo. Quindi la portanza è verso l'alto.
Quello che inizialmente (intuitivamente) porta fuori strada è che il flusso inizialmente si dirige verso l'alto per superare l' 'ostacolo' e fa pensare ad una forza sul profilo verso il basso (cosa che localmente può accadere). Ma quello che conta è il risultato globale della deviazione della velocità: direzione all'uscita rispetto alla direzione indisturbata all'ingresso. Poiché il flusso in uscita va verso il basso questo implica che la forza totale agente sul flusso è verso il basso (la reazione sul profilo verso l'alto). Cmq per sapere cosa fa dettagliatamente il flusso punto per punto bisogna usare le equazioni (almeno potenziale + Kutta) e così uno si calcola la forza punto per punto.
Ultima curiosità è che se il profilo fosse in un flusso ipersonico avrebbe una portanza opposta (negativa).


@mlipizer se il profilo è spesso quello che cambia è che si possono utilizzare entrambi i dorsi (sotto e sopra) per regolare bene la velocità locale e quindi la pressione. E' molto importante che il flusso non si trovi un forte incremento di pressione nel suo moto, se succede si forma un ricircolo del flusso (lo strato limite separa). Praticamente si riesce ad ottenere una portanza maggiore prima di incorrere nello stallo del profilo.

Ciao a tutti e buon vento

[mjqel]

premesso che non ho le conoscenze di fisica e matematica di alcuni di voi (ma vi invidio davvero) , provo a spostare la
discusione della PORTANZA su argomenti più 'terreni'.

mi pare che a questo punto della discussione siamo più o meno tutti convinti che la teoria della particella
sottovento che accelera per tenere il passo della gemella sottovento, non convinca.

ci sono un sacco di esempi pratici per sfatarlo .. uno dei più simpatici è prendere una striscia di giornale,
portarla appena sotto il labbro superiore della nostra bocca e soffiare : la striscia si solleva a dimostrazione
del fatto che non c'è una vera interazione tra le particelle di un lato e dell'altro, e non c'è una strada
più lunga dell'altra da fare.

Mi chiedo a questo punto: chi ce l'ha la verità sulla PORTANZA ? Sicuramente potrebbero averla quelli che al computer devono
fare dei modelli matematici il più possibile vicini alla realtà , come ad esempio i progettisti e e i velai
dei grandi team di coppa america (ho voluto esagerare ..)

Uno dei massimi esperti degli anni 70 era Tom Widden, allora presidente della North Sail. Un po' di tempo fa lessi
un suo libro (che magari alcuni di voi hanno letto) : 'l'arte e la scienza della vela'.
in questo libro vengono messe in discussione quelle convinzioni che fanno parte del bagaglio velico-culturale di
molti di noi.

Provo a riassumere quello che avevo capito io.
Sul lato sottovento della vela a un certo punto vi è un aumento di velocità che, per il 'pincipio di Bernoulli', crea una depressione.
L'aumento di velocità, come dicevo, non è da ricercare nella differenza di velocità tra i 2 lati della vela.
La spiegazione starebbe in una serie di fenomeni concatenati tra loro e che nel corso della discussione alcuni hanno
citato.
innanzitutto pare che la materia, per alcune sue caratteristiche fisiche, se attraversata da un fluido, tenda a trattenere
attaccato a sè uno strato sottilissimo.
Questo a sua volta è in grado di rallentare gli strati esterni più vicini('strato limite').Questo strato però a causa del
repentino rallentamento tende a staccarsi e viene trasportato nel flusso sotto forma di micro-vortici più o meno disordinati.
Il vuoto lasciato da questi vortici viene rimpito richiamando parte dell'aria che era destinata ad andare dall'altra parte,
sul lato sopravento nel caso di una vela.

Questa situazione ha diverse conseguenze:

1) il flusso deviato sottovento accelera e per il principio di bernoulli crea una depressione

2)sul bordo di uscita i flussi si dispongono nello stesso senso dell'ala (o vela) e quindi è intervenuta una forza a
cambiare lo stato di moto del fluido. Ciò vuol dire anche che si è generata una forza che tende a contrastarla.

3) poco dopo il bordo di uscita si forma un particolare vortice detto 'vortice iniziale' che a sua volta genera
un flusso circolatorio attorno all'ala, spiegato matematicamente con la 'condizione di kutta'.
In pratica Widden spiega che il 'vortice iniziale' è un po' come un pignone che fa ruotare un ingranaggio più
grande ,il flusso circolatorio. Widden suggerisce persino un piccolo esperimento da fare in una vasca da bagno
con della segatura e un cartoncino per poter osservare la reale presenza del 'vortice iniziale' e del
'flusso circolatorio' che quindi non è più solo una condizione matematica.

[Edolo]

Citazione:frapik ha scritto:

CUT CUT

Ultima curiosità è che se il profilo fosse in un flusso ipersonico avrebbe una portanza opposta (negativa).


CUT CUT

Ciao a tutti e buon vento

Ciao frapik. Innanzittutto complimenti perchè hai delle doti comunicative non comuni, oltre che conoscenze non idifferenti.
Ti faccio una domanda giusto per vedere se ho capito o se devo ripassare rileggendo tutto da capo. Poi magari se non disturba te ne farò altre in seguito.

Praticamente stai dicendo che in un flusso ipersonico non si può formare uno strato limite quindi invece che tangere ed accarezzare la vela, seguendo appunto lo strato limite, le particelle ci cozzerebbero contro generando una portanza negativa?
Alla fine è lo strato limite il responsabile di tutto? Anche dello stallo improvviso quindi, se la maggior portanza si ha al limite?

Grazie e continuate che la discussione si sta facendo interessantissima.

[ZK]

ho solo due o tre considerazioni:
la circolazione e' un effetto della viscosita e vale per i fluidi, le palle da biliardo seguono altre leggi.
le patate si sommano alle patate, le energie alle energie,
se uno dice che le patate stanno alle mele come la quantita di moto sta all' energia non lo dice sotto il cappello newtoniano.
sono favorevole alla liberalizzazione delle droghe leggere pero.. e' abbastanza evidente che fanno danno pure quelle.

[danielef]

Citazione:ZK ha scritto:
ho solo due o tre considerazioni:
la circolazione e' un effetto della viscosita e vale per i fluidi, le palle da biliardo seguono altre leggi.
le patate si sommano alle patate, le energie alle energie,
se uno dice che le patate stanno alle mele come la quantita di moto sta all' energia non lo dice sotto il cappello newtoniano.
sono favorevole alla liberalizzazione delle droghe leggere pero.. e' abbastanza evidente che fanno danno pure quelle.

Alcune delle tue considerazioni sono sacrosante in particolare che la vorticità non si conserva se c'è attrito; è un fatto provato e riprovato probabilmente come quello sulle droghe leggere.
Anche sulle mele e le patate non potresti avere più ragione!
Invece sul fatto che le palle di biliardo seguano leggi diverse dalla fisica ho seri dubbi ma forse ho frainteso...

Daniele

[ZK]

Citazione:danielef ha scritto:

Citazione:ZK ha scritto:
ho solo due o tre considerazioni:
la circolazione e' un effetto della viscosita e vale per i fluidi, le palle da biliardo seguono altre leggi.
le patate si sommano alle patate, le energie alle energie,
se uno dice che le patate stanno alle mele come la quantita di moto sta all' energia non lo dice sotto il cappello newtoniano.
sono favorevole alla liberalizzazione delle droghe leggere pero.. e' abbastanza evidente che fanno danno pure quelle.

Alcune delle tue considerazioni sono sacrosante in particolare che la vorticità non si conserva se c'è attrito; è un fatto provato e riprovato probabilmente come quello sulle droghe leggere.
Anche sulle mele e le patate non potresti avere più ragione!
Invece sul fatto che le palle di biliardo seguano leggi diverse dalla fisica ho seri dubbi ma forse ho frainteso...

Daniele

e certo che seguono le leggi della fisica, ci mancherebbe, non seguono quelle della fluidodinamica.
dissipano (va ribadito?) energia negli urti e soprattutto.. quello che conservano e' solo la quantita di moto .. non possono generare pressione piu di quanto possa generarla una bella raffica di mitra..
(chi sia thomson lo so bene.. non sputiamo anche su quello)

[danielef]

Citazione:ZK ha scritto:

e certo che seguono le leggi della fisica, ci mancherebbe, non seguono quelle della fluidodinamica.
dissipano (va ribadito?) energia negli urti e soprattutto.. quello che conservano e' solo la quantita di moto .. non possono generare pressione piu di quanto possa generarla una bella raffica di mitra..
(chi sia thomson lo so bene.. non sputiamo anche su quello)

Ahi, ahi, ahi, qui mi cadi!!!
E secondo te chi genera pressione se non la q.di m. per unità di tempo ceduta da qualche sesquilione di pallette che sbattono contro le pareti del loro contenitore e tornano indietro? Babbo natale?
Non è che tante palle da biliardo o la smitragliata farebbero qualcosa di sostanzialmente diverso - tenendo conto eventualmente dell'inelasticità delle collisioni che porterebbe ad una equazione un po' diversa da p=1/3n<mv^2>=nkT.

@frapik
Interessante il fatto che a velocità ipersoniche le cose diventino più chiare dal punto di vista della fluidodinamica con le palline. Questo mi fa pensare che il problema che mi ponevo e che è di difficile spiegazione è legato al formarsi nelle vicinanze del profilo alare di onde di pressione stazionarie che alla fine producono una portanza netta nella direzione aspettata.
Altro punto.
Accettando la spiegazione della portanza con la deviazione del flusso uscente verso il basso, vuol dire che se il profilo alare che ho definito nel mio post precedente è appoggiato su una superficie piana infinita non è soggetto a portanza. E' così? Secondo Bernoulli lo sarebbe ugualmente, mi sembra.

Daniele

[ZK]

danielef era una trappola

e certo che si.. ci sei caduto come un pollo.
notte.

[frapik]

Ciao a tutti,

@edolo

in realtà sia in ipersoinica che subsonica, etc... stiamo considerando il solo flusso esterno senza effetti viscosi: facciamo finta che non esiste lo strato limite. Per il caso incomprimibile/subsonico la sua traccia (essenziale) è condensata nella condizione di Kutta sull'estremita in uscita. In supersonico non c'è bisogno.
Lo strato limite ha il compito di riportare a 0 la velocità tra il flusso e la vela sulla vela stessa, ma essendo molto piccolo finché rimane attaccato (senza ricircoli) non ha effetti rilevanti sul flusso esterno a cui ci riferiamo (solo all'uscita che impone la condizione di Kutta).
La pressione esercitata dal flusso esterno sullo strato limite determina se questo rimane attaccato o inizia a ricircolare.
La differenza sostanziale tra incomprimibile/subsonico e super/ipersonico è che nel primo caso la velocità del moto caotico (termico) di tutte le molecole che collidono da tutte le parti all'interno del gas è molto superiore a quella del flusso. Nel secondo caso invece è il contrario: ogni molecola va più o meno dritta lungo la direzione del flusso ed è per questo che si può considerare ogni molecola come un proiettile/palla da biliardo.



@danielef

Il problema che poni di un profilo attaccato ad una superficie piana dipende da cosa vuoi vedere. Se sono solidali, e assumi viscosità nulla la presenza della parete non fa altro che simmetrizzare il problema (è come avere uno specchio): la forza totale è nulla. E come se considerassi un profilo riflesso dai sue lati della parte e quindi le forze scambiate si bilanciano.
Localmente però dove la velocità (vettore) ruota in senso orario hai una 'depressione'. La stessa cosa la puoi vedere con Bernoulli perché lì il flusso è più veloce (con il vantaggio che puoi calcolare anche quanto è la pressione). Però la presenza della parete alla fine del profilo impone una rotazione nell'altro senso (o una riduzione di velocità e aumento di pressione). Quindi in alcune parti del profilo sono in depressione, altre in compressione e il risultato è nullo. Il problema di vedere le deviazioni del vettore velocità come forze è che comunque devi avere un metodo per calcolarti la velocità in tutti i punti del campo (altrimenti è solo qualitativo e spesso non sai dire cosa succede veramente tra un punto e un altro)



Volevo intromettermi nella discussione palle da biliardo/fluidi...
E' vero che le palle da biliardo non seguono le leggi della fluidodinamica. Però
si può dire che sia i fluidi che le palle da biliardo seguono le leggi di Newton.

Ciao e buon vento a tutti