Moto circolatorio

[einstein]

Teoria o realtà ?

[AlfredoC]

(Abbatantuono mode on)
Clautio ognitanto sei criptico

(Abbatantuono mode off)

[albert]

Citazione:Messaggio di einstein
Teoria o realtà ?

La risposta e' insita nel fatto che si chiami appunto 'teoria di kutta-jukowsky' e non 'realta' di kutta-jukowskj'.

Forse la domanda, meno cripticamente, potrebbe essere se il presupposto alla base del teorema, ovvero che sul bordo d'uscita del profilo i flussi di estradosso ed intradosso abbiano sempre la stessa velocita', sia reale o sia solamente un artificio usato per poter risolvere un problema che altrimenti avrebbe troppe variabili.

Ciao

[mckewoy]

la teoria è quando si sa tutto ma non funziona niente
la pratica realtà è quando funziona tutto ma non si sa perchè.
mai mescolare la teoria con la pratica realtà perchè non funzionerebbe niente senza sapere perchè ( einstein, quello vero )

[danielef]

Citazione:albert ha scritto:

La risposta e' insita nel fatto che si chiami appunto 'teoria di kutta-jukowsky' e non 'realta' di kutta-jukowskj'.

Forse la domanda, meno cripticamente, potrebbe essere se il presupposto alla base del teorema, ovvero che sul bordo d'uscita del profilo i flussi di estradosso ed intradosso abbiano sempre la stessa velocita', sia reale o sia solamente un artificio usato per poter risolvere un problema che altrimenti avrebbe troppe variabili.

Hai idea di cosa significherebbe 'nella pratica' se i due flussi non avessero la stessa velocità?
Forse un po' più in la, ma sicuramente dopo qualche lunghezza dell'ordine del cammino libero medio delle molecole...

D'altra parte mi sembra che 'nella realtà' le ali portino e la 'teoria di Kutta-Joukowski' descriva piuttosto bene la 'pratica'.

Daniele

[einstein]

Anni fa, i matematici scoprirono che la condizione di Kutta può essere soddisfatta aggiungendo un'altro tipo di flusso al normale vento di velocità, chiamato circolatorio.

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

Osservando la figura, si può notare che nel lato superiore i due flussi si sommano, mentre sul lato inferiore si contrastano, e tradotto in pressioni: bassa sottovento, alta sopravvento, che è la ricetta della portanza.
La circolazione da sola non può originare portanza, come non può farlo il flusso lineare da solo; e qui ci si scontra con la teoria che ha confuso le idee per tanti anni a coloro che vanno a vela.
Quante volte abbiamo sentito: l'aria che passa sulla superficie curva superiore deve percorrere una distanza maggiore dell'aria che passa sotto la superficie piana inferiore, e siccome deve fare più strada, deve andare più veloce per raggiungere il bordo d'uscita allo stesso momento della molecola sua gemella? Infatti mi sono sempre chiesto, da ignorante, come potesse volare un aereo al rovescio senza schiantarsi al suolo.
La circolazione è, comunque, solo un modello matematico, ma il flusso circolatorio è stato dimostrato esistere. Vedere, come S.Tommaso, è credere, ed Arvel Gentry si è preso la briga di dimostrarlo in una vasca da bagno, cospargendo la superficie dell'acqua con talco e polvere di pepe per osservare meglio cosa accade al flusso spostando a mano, da dx a sx,una piccola lamiera curvata a forma di vela.

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


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

Tutti questi fenomeni osservati nell'acqua, avvengono nello stesso modo nell'aria. Per chi è scettico si pensi alla palla da baseball, al pallone nel calcio, alla palla da tennis (top spin, back spin), allo slice nel golf ecc.
A voi i commenti
ciao

PS Tratto da: L'arte e la scienza delle vele di Tom Whidden e Michael Levitt.

[einstein]

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


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

In presenza di viscosità, l'aria sul lato sopravvento cerca di superare il bordo di uscita e tornare indietro, ma non ci riesce (prima figura).
Si distacca e si forma un turbine d'aria (vortice iniziale) che innesca il flusso circolatorio attorno alla vela. Il fenomeno può essere illustrato con una analogia meccanica:

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

Il vortice iniziale si disperde quando si instaura il flusso circolatorio; questo avviene quando la linea di ristagno si è spostata vicina al bordo di uscita per soddisfare la condizione di Kutta.
Comunque, ogni cambiamento provoca un inizio del processo. E qui ci si riallaccia all'altro post: Tempo/portanza.
ciao

PS Ecco come dovrebbero apparire i flussi circolatori tra le due vele:


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

Da cui si evidenzia l'assurdità del così tanto declamato effetto Venturi sul canale.

[Sebastian]

Per i palloni non andrebbe bene anche la considerazione che l'apparente è maggiore sulla semisfera che ruota indietro (es. lato sx in caso di rotazione antioraria) e minore su quella che ruota avanti?

[einstein]

Citazione:Sebàstian ha scritto:
Per i palloni non andrebbe bene anche la considerazione che l'apparente è maggiore sulla semisfera che ruota indietro (es. lato sx in caso di rotazione antioraria) e minore su quella che ruota avanti?

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

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

Praticamente, dalla parte dove il flusso rotatorio si somma a quello dell'aria ci sarà ovviamente più velocità e quindi depressione, e viceversa. Quindi una palla in back tenderà a galleggiare mentre una in top tenderà a cadere prima che sotto l'influsso della sola gravità.
ciao

[mckewoy]

e le trecce di berenice?? il punto di ristagno crea un freno??

[einstein]

Mck, le trecce di Berenice sono vortici d'estremità che in barca a vela si riscontrano in penna e sotto la base della vela, certamente sono un freno e non da poco.
Sul punto di ristagno la velocità dovrebbe essere nulla, tanto'è vero che se si trovasse un insetto proprio sulla linea di ristagno dell'ala di un aereo in volo, potrebbe camminarci liberamente, almeno così si dice.
ciao

PS Guardati questo sito che trovo molto interessante:http://www.av8n.com/irro/profilo1.html

[mckewoy]

bellissimo, grazie. il povero Falck ne aveva dette di fesserie.

[osef]

ciao einstein, non vorrei andare troppo OT.

Il discorso dei vortici mi sembra molto interessante ma soprattutto mi piacerebbe studiarlo in relazione alle linee d'acqua degli scafi.

Si è parlato tanto di dislocamento (leggero/pesante, statico/dinamico).
Vorrei parLare di SEZIONE MAESTRA (non di baglio massimo), quella che concentra il massimo volume di carena.
Personalmente rimando perplesso sulla tendenza attuale di allargare le poppe.
In tutti i profili (NACA) immersi, come le derive e i timoni, la sezione maggiore è spostata in avanti.

Questa forma credo serva ad eliminare, dissipare il più possibile i vortici al bordo di uscita. Perchè non si applica alla carena?
Lasciamo perdere il fattore portanza che si ottiene in un profilo asimmetrico e quella derivata dallo scarroccio (derive e timoni). Oppure la ricerca dell'equilibrio nello sbandamento, comunque una poppa larga è un freno, finchè non plana.

Se osserviamo un gommone (carena piatta e larga fino a poppa) prima di entrare in planata vediamo che trascina un sacco d'acqua e questo altro non è che il vortice di uscita.
Quindi mi chiedo: perchè le barche a vela dislocanti non hanno la sezione maestra a pruavia della mezzeria?
Mi viene in mente un paragone bizzarro: le supposte, ve le ricordate? Quegli assurdi medicinali che si somministravano per via anale! Ebbene la loro forma non era pensata male, tra l'altro doveva risalire contrastanto la peristalsi intestinale, come contro le onde di bolina.
Va beh scusate il paragone e meno male che non volevo andare OT.
Ciao

[einstein]

Si osef, si è navigato per millenni con prue e poppe che avevano quasi gli stessi volumi, barche che mantenevano la rotta molto bene e avevano bisogno di poche correzioni al timone; ora con prue sempre più affinate e poppe sempre più larghe, quando non sono in assetto ottimale e sbandano più del dovuto, per mantenere l'equilibrio idrostatico, la prua tende ad abbassarsi molto più che la poppa, spostando il baricentro di carena molto più avanti del centro velico, costringendo ad opporsi all'orza con pale del timone sempre più profonde o sdoppiate. Questo è il prezzo che si paga per una ricerca sempre più esasperata verso le prestazioni.....ma forse sarebbe meglio aprire un 3d dedicato.
ciao

[Rossano]

Citazione:osef ha scritto:
ciao einstein, non vorrei andare troppo OT.

Il discorso dei vortici mi sembra molto interessante ma soprattutto mi piacerebbe studiarlo in relazione alle linee d'acqua degli scafi.

Si è parlato tanto di dislocamento (leggero/pesante, statico/dinamico).
Vorrei parLare di SEZIONE MAESTRA (non di baglio massimo), quella che concentra il massimo volume di carena.
Personalmente rimando perplesso sulla tendenza attuale di allargare le poppe.
In tutti i profili (NACA) immersi, come le derive e i timoni, la sezione maggiore è spostata in avanti.

Questa forma credo serva ad eliminare, dissipare il più possibile i vortici al bordo di uscita. Perchè non si applica alla carena?
Lasciamo perdere il fattore portanza che si ottiene in un profilo asimmetrico e quella derivata dallo scarroccio (derive e timoni). Oppure la ricerca dell'equilibrio nello sbandamento, comunque una poppa larga è un freno, finchè non plana.

Se osserviamo un gommone (carena piatta e larga fino a poppa) prima di entrare in planata vediamo che trascina un sacco d'acqua e questo altro non è che il vortice di uscita.
Quindi mi chiedo: perchè le barche a vela dislocanti non hanno la sezione maestra a pruavia della mezzeria?
Mi viene in mente un paragone bizzarro: le supposte, ve le ricordate? Quegli assurdi medicinali che si somministravano per via anale! Ebbene la loro forma non era pensata male, tra l'altro doveva risalire contrastanto la peristalsi intestinale, come contro le onde di bolina.
Va beh scusate il paragone e meno male che non volevo andare OT.
Ciao

La forma ideale di un corpo immerso in un fluido è quella a goccia. La parte anteriore piu larga e quella posteriore fina. Questo aumenta la velocità di uscita dei fluidi dalla parte posteriore, creando una depressione che che richiama aria da davanti. Quindi la sezione piu larga dovrebbe essere a prua. Come disse un prof di fluidodinamica a ingegneria ' le barche dovrebbero essere Fatte a goccia. Ma purtroppo l'acqua non è un fluido fermo quindi la teoria va tutta a .....'
Probabilmente una sezione Maestra a proravia della mezzeria darebbe dei vantaggi. forse (il progetto di barca su cui sto lavorando prevede questo, devo vedere se poi messo in un simulatore funziona, o in vasca)

Probabilmente non si fanno perché ci sono motivi di Stazza per le competizioni, commercializzazione e ottimizzazione degli spazzi o perché da dislocanti si è passato a plananti.

[bullo]

Rossano, torniamo indietro di 100 anni? Questi proggettisti odierni non hanno capito niente. La forma della carena è un'opppppinione.

[Rossano]

Citazione:bullo ha scritto:
Rossano, torniamo indietro di 100 anni? Questi proggettisti odierni non hanno capito niente. La forma della carena è un'opppppinione.-

Non ho detto quello.
Infatti ho anche scritto che essendo passati a scafi plananti è cambiata la forma della carena.
L'allargamento delle poppe però è anche dato, alle volte, da motivi puramente di confor che non migliorano l'efficenza.
Puo comunque capitare che la dopo anni di progetti si torni a uno stadio precedente. Se le innovazioni fatte non hanno soddisfatto. si torna un passo indietro e si riparte con una strada diversa. Capita in tutti i campi. e lo trovo positivo , vuol dire che c'è continuo fermento di idee.

[osef]

Ho avviato questo discorso anche in banchina, come suggerito da Einstein. Anche perchè era OT dal suo filo.

Però mi piace il tuo discorso Rossano, che conferma i miei dubbi. Potresti parlarci di più del progetto cui ti tiferisci? Magari qualche foto?
Ciao

[albert]

Citazione:Rossano ha scritto:

La forma ideale di un corpo immerso in un fluido è quella a goccia. La parte anteriore piu larga e quella posteriore fina.

Continuo qui, anche se OT, perchè non mi pare un discorso da banchina...

Le ragioni della differenza tra uno scafo ed una supposta le hai già scritte: la carena di una barca non è un corpo immerso in un fluido (come potrebbe esserlo un sottomarino), bensì è un corpo che si muove sulla superficie di separazione tra due fluidi di densità e viscosità diversa, e gran parte dell'energia destinata al suo avanzamento si disperde nella creazione di una perturbazione della superficie di separazione (vedi > onda): dunque le forme di carena devono essere atte a minimizzare questo fenomeno, che è un capitolo diverso rispetto a quello delle leggi dell'aerodinamica di cui ai profili a goccia, dei Naca, Abbot etc. etc... con buona pace del prof. di cui sopra..

Altro capitolo che porta a differenziare una carena da una supposta, è che quest'ultima difficilmente 'plana' nell'intestino, mentre nella carena, cercando di svincolarla dal sistema d'onda, si cerca di sostituire, oltre una certa velocità, il sostentamento idrostatico con quello idrodinamico, che richiede forme diverse..

Ultimo appunto......perchè non ti preoccupa invece il fatto che le automobili, che pur si muovono in un fluido, non siano fatte a goccia, ma abbiano forme a dir poco fantasiose ?

Ciao

[Sebastian]

Citazione:albert ha scritto:

Altro capitolo che porta a differenziare una carena da una supposta, è che quest'ultima difficilmente 'plana' nell'intestino, mentre nella carena, cercando di svincolarla dal sistema d'onda, si cerca di sostituire, oltre una certa velocità, il sostentamento idrostatico con quello idrodinamico, che richiede forme diverse..

Ultimo appunto......perchè non ti preoccupa invece il fatto che le automobili, che pur si muovono in un fluido, non siano fatte a goccia, ma abbiano forme a dir poco fantasiose ?

Ciao

Sulle automobili proprio l'altro giorno passava su Disc.Science un documentario su 'progetti futuristici'.
Un tizio ha disegnato e costruito una macchina che fa 70 km con 1 litro di gasolio ad una velocità di 90 km/h. Come? Dice lui:'l'ho fatta leggera ed aerodinamica'.

Sulle planate sono d'accordo con te. Però solo se parliamo di Class40, Imoca et similia.
Per le barche da crociera (dai SunFast3200 ai nuovi Elan ecc...)mi sento di dire che è una cavolata.
Inutile 'inkiulonire' una barca che pesa svariate tonnellate e che non planerà mai.

Tutto questo per 2 cabine a poppa?