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Aerodinamica delle Lastre Sottili
Chiamando l’angolo formato da F con la R si ha:
e dando ad F il valore prima indicato:
Ponendo abbiamo due nuovi coefficienti che risultano pure essi adimensionali e funzione dell’incidenza e che prendono rispettivamente il nome di Coefficiente di resistenza e Coefficiente di portanza.
Si può pertanto scrivere:

Che sono le ben conosciute espressioni della Portanza e della Resistenza.

Mediante risultati ottenuti sperimentalmente è stato possibile tracciare i grafici di Cp e Cr in funzione dell’incidenza i e determinare implicitamente i valori di P ed R e, in definitiva, la grandezza dell’azione aerodinamica totale F sia in direzione che verso.
Il rapporto fra Portanza e Resistenza, e in ultima analisi fra Cp e Cr, assume un particolare significato e che viene definito Efficienza E:

L’Efficienza è un numero puro e misura la bontà aerodinamica di una lastra in determinate condizioni : essa esprime il peso in Kg che una lastra può sostenere per ogni Kg di resistenza incontrata dalla lastra stessa nel suo movimento.
(I conoscitori di un po’ di aerodinamica elementare si saranno già resi conto che quanto scrivo sono le basi fondamentali, estese poi ai profili, dell’aerodinamica).
Dato che sia Cp e Cr come abbiamo visto sono funzione dell’allungamento e dell’incidenza i, pure l’Efficienza E è funzione di i e dell’allungamento.
Tutto ciò che è stato fino ad ora considerato non permette però ancora di definire completamente la risultante aerodinamica totale F: infatti conosciamo la sua direzione, il suo verso e la sua grandezza ma il suo punto di applicazione non è ancora noto.
Si deve pertanto determinare il punto in cui essa incontra la superficie della lastra.
Questo punto è denominato Centro di Pressione e la sua posizione viene abitualmente determinata dal valore della distanza xp dal bordo anteriore, o di attacco, della lastra.
Abitualmente tale valore è dato dal rapporto essendo c la larghezza, o corda, della lastra.
Anche il valore di è funzione dell’incidenza ed aumenta con il suo aumentare.
Ciò significa che la risultante aerodinamica F si sposta all’indietro e, mentre per angoli piccolissimi e cioè xp è circa pari al 20% della corda, per i = 90° .
Per un’incidenza nulla il Centro di Pressione risulta ovviamente indeterminato e pertanto perde di significato.
Tale modo di variazione del Centro di Pressione conferisce alla lastra piana una certa stabilità automatica.
Infatti, se consideriamo una lastra piana investita da un flusso V con una certa incidenza ì, vincolata in modo da risultare in condizioni di equilibrio, e supponendo che per una causa qualsiasi l’incidenza aumenti bruscamente, la risultante aerodinamica F si sposterà indietro ed aumenterà generalmente di intensità dando luogo ad un momento che tenderà a far diminuire l’incidenza stessa.
Fra le varie leggi che sono state studiate per rappresentare lo spostamento del Centro di Pressione in funzione dell’incidenza la più nota ed approssimante è quella dell’Avanzini in cui:

Ma per incidenza 0° tale legge non e più valida perché altrimenti risulterebbe che ed perciò in contrasto a quanto detto prima. E’ da interpretarsi pertanto come una relazione limite, cioè per i tendente a zero il valore di tende al valore di 0,20.
Inoltre, nella legge di variazione del Centro di Pressione ha la sua influenza pure l’ allungamento della lastra piana. L’Eiffel ha dimostrato sperimentalmente che per un allungamento inferiore ad 1 il valore minimo xp si mantiene sul 30% della corda.




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Aerodinamica delle Lastre Sottili

Autore:
fai4602


Data Pubblicazione:
01-Feb-2005

Canale:
Aeromodellismo

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