26 maggio 17, 22:01 | #591 (permalink) Top | |
User Data registr.: 22-06-2012 Residenza: folgaria
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Se dai una occhiata negli ultimi post ci sono dei riassunti su quanto discusso fino ad ora. Si è macinato parecchio anche se con deviazioni significative e sempre molto interessanti, dalla retta via. La tua è una esperienza interessante. Come la vedo io: Quando ti muovi il tuo corpo spinge aria in avanti e la maggiore pressione davanti a te accelera particelle in un flusso attorno al tuo corpo. Lo senti sui peli delle braccia. Lo spiritello vaporizzato segue il flusso. Se sei lontano, l'aria non è disturbata e lo spiritello rimane dritto. Siamo tutti concordi che l'aria sul dorso del profilo viaggia più velocemente che sul ventre. Siamo tutti d'accordo sul fatto che sia la pressione la forza percepita dall'ala. Sappiamo anzi esattamente come si comporta il flusso alare. Se vai sul sito della nasa e giochi con l'applett, puoi spostare un sensore nel flusso e misurare pressione e velocità in ogni punto. La NASA afferma che la portanza è un fenomeno meccanico ed è vero. Dice che è dovuta alla deviazione del flusso e al principio di azione e reazione. Ed è vero. Bisogna solo spiegarsi meccanicamente come si scambiano le forze tra particelle nel flusso, e questa è la spiegazione che manca. Non sappiamo come si forma fisicamente la portanza perchè nessuno lo spiega in nessuna teoria della portanza, le quali fanno a pugni tra loro e spesso con le leggi della fisica. Noi ci siamo dati una spiegazione che parrebbe reggere, senza buchi. La tua ipotesi di vuoto dietro il BU non ha supporto fisico. Infatti analizzando la distribuzione della pressione attorno all'ala in volo, vedi figura che allego, dietro al dorso c'è pressione in opposizione al flusso che arriva dal BE e lo rallenta. A mio parere non serve nulla a tirare per la coda il flusso per accelerarlo sul dorso. E' la nuvola di pressione che si forma davanti all'ala che avanza, grazie all'aria spinta in avanti, che accelera le particelle verso la zona di minore pressione corrispondente al dorso- a maggiore velocità corrisponde minore pressione, lungo una linea di flusso. E' su una linea di flusso che si applica bernoulli. Sul ventre il flusso in ingresso è rallentato dall'aria spinta in avanti dall'ala che avanza con un angolo di attacco. Sul dorso la pressione è sempre minore di quella atmosferica, sul ventre in genere è maggiore. Il gradiente di pressione della nuvola del ventre spinge l'ala in alto con maggior forza di quanto il gradiente sul dorso la spinga verso il basso. Il flusso di dorso e ventre si sommano in uscita dal BU e sono diretti verso il basso imprimendo alle particelle d'aria un momento che le scaraventa verso il basso e leggermente in avanti. Le particelle d'aria spinte verso il basso avendo massa resistono per inerzia e restituiscono forza contraria, sotto forma di accelerazione, alle particelle che premono si di loro. E' questa forza di azione e reazione che da la forza necessaria per sostenere l'ala, che la percepisce sotto forma di pressione. Noi abbiamo spigato particella per particella come avviene il fenomeno dello scambio di forze che giustifica ogni aspetto del comportamento del gran fiume di flusso, alto quanto una apertura alare con il profilo nel mezzo. Manca la rifinitura di qualche definizione ma sostanzialmente ci siamo. Resta da definire inter nos se sia il vortice di avviamento a dar inizio alla danza della circolazione o la nuvola di pressione antecedente l'ala, creata dal movimento dell'ala che spinge aria in avanti. Proprio come fa il tuo corpo quando ti muovi Manca anche una discussione più specifico degli effetti secondari o meno dell'upwash ma qualche cenno è stato fatto, sappiamo che ci sono aspetti da sviscerare. Comunque: ignorando la viscosità e la compressibilità dell'aria, che non modificano la creazione della portanza, l'unico elemento che ci rimane è la pressione. Con i suoi rapporti di mutuo scambio circolare con la velocità lungo una linea di flusso. Non c'è molto con cui giocare. Ogni particella ha la sua massa, quindi si applicano le leggi di Newton. Non è mica difficile Ultima modifica di Manubrio : 26 maggio 17 alle ore 22:06 | |
26 maggio 17, 23:44 | #593 (permalink) Top | |
User Data registr.: 24-01-2010 Residenza: perugia
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In fluido, c'e' un gradiente perpendicolare alla linea di flusso se la curvatura della linea e' non nulla. Mentre c'e' lungo la linea se ci sono gradienti di velocita' lungo quella direzione. Se la linea di flusso e' diritta (cioe' V, vettore, non cambia direzione) non possono esserci gradienti di pressione perpendicolari alla linea di flusso.
__________________ Loosing an illusion makes you wiser than finding a truth. ...We were the first that ever burst into that silent sea... Due secondi prima del Big Bang, Dio stava dicendo alla stampa che era tutto sotto controllo. | |
27 maggio 17, 01:36 | #594 (permalink) Top | |
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27 maggio 17, 02:34 | #595 (permalink) Top | |
User Data registr.: 22-06-2012 Residenza: folgaria
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chi la apre? Io avevo sperato che il richiamo al video di babinsky che avevo messo all'inizio risolvesse subito per tutti la forza normale sulle particelle dovuta alla curvatura, il metodo delle particelle in sè e l'opportunità allo scopo che ci prefiggiamo di trascurare viscosità compressibilità e gravità. Come ho più volte detto, secondo me la viscosità va tirata in ballo quando serve (kuttajuko e condizione di kutta, boundary layer e poco altro. Anticpo al proposito qualcosina delle mie letture più recenti, anche se forse alcune parti già le misi- Thus the role of viscous forces in maintaining boundary-layer attachment is to reduce the deceleration caused by the pressure gradient and to help the low-velocity fluid at the bottom of the boundary layer keep moving, and the viscous forces are needed only in situations where the pressure gradient is adverse. Viscous forces have nothing direct to do with causing the flow to turn and follow a curved surface. ...................... .......There is an indirect association between surface curvature and the need for viscous effects in the maintenance of flow attachment. Convex surface curvature is often, though not always, associated with an adverse pressure gradient, in which case favorable viscous forces are needed to prevent separation. But the viscous forces prevent separation by dragging fluid along in the direction of the local flow, not by directly contributing to the turning of the flow. If viscous forces make no direct contribution to the turning of the flow when the surface is curved, what actually causes the flow to turn? The answer to this question lies in the interplay between the velocity field and the pressure field, which works in the same way whether the fluid is viscous or not. When a flow turns to follow a curved surface, it is able to do so because the pressure field adjusts so as to provide the force needed to accelerate the fluid toward the center of curvature. Thus the centrifugal force generated when the flow follows a curved path is countered by a pressure gradient perpendicular, or normal, to the local flow direction. The normal pressure gradient and the flow curvature have a reciprocal relationship in which they cause and support each other simultaneously. This is just another aspect of the circular cause-and-effect relationship between the pressure and velocity fields that we discussed in Section 3.5 and that will figure heavily in the physical explanation for lift that we'll develop in Section 7.3.3. Note that the normal pressure gradient is perpendicular to the streamwise pressure gradient that we considered earlier and that it is the streamwise pressure gradient that plays the important role in determining whether the viscous boundary layer separates or remains attached. So viscous forces play no direct role in ordinary flow attachment, contrary to Anderson and Eberhardt's explanation. A good counterexample to the Anderson and Eberhardt argument is the flow around a rotating circular cylinder with the freestream perpendicular to the cylinder axis. This is an example of a flow in which the tangential motion of the surface, due to rotation, affects the location of separation. In this case, the flow follows the curved surface farther around the side of the cylinder where the surface is moving with the flow, and it separates earlier from the side on which the surface is moving against the flow. But if we apply the Anderson and Eberhardt argument to this flow, it predicts the opposite of what is observed. On the side where the surface is moving with the flow, the viscous stresses are reduced or even reversed, and the abilityof the flow to follow the curved surface would be reduced, according to their argument, but in fact it is enhanced. And vice versa for the other side of the cylinder. The observed effects on both sides are consistent with ordinary boundary-layer theory, which correctly accounts for the effects of pressure gradient and surface motion. We've looked in some detail at what the Coanda effect actually is, as it is usually understood to apply to a powered jet flow, and why it is not needed for ordinary flow attachment. But might there still be a way that it can properly be said to apply to airfoil flows? Perhaps, but it is at most a very limited way. Figure 7.3.5 shows two candidate flow patterns around an airfoil at a moderate angle of attack.------------------ Even ideal inviscid flows represented by solutions to the potential equation have no trouble following curved surfaces. And in real viscous flows, the natural tendency of the boundary layer is to remain attached unless it is provoked to separate by an adverse pressure gradient that is too strong, as we saw in Section 4.1.4. -----------Figure 7.3.12 Examples of how pressure differences exert net forces on fluid parcels. (a) Pressure higher on left: Net force to the right. (b) Pressure higher above: Net force downward. (c) Pressure higher on right: Net force to the left Net forces on fluid parcels can also come from internal friction due to the viscosity of the fluid. However, when the flow around an airfoil follows both surfaces all the way to the trailing edge, as it usually does, viscosity has only a small effect on the overall flow pattern, and for purposes of understanding lift, we need only consider the forces due to pressure differences. figura mancante McLean, Doug. Understanding Aerodynamics: Arguing from the Real Physics (Aerospace Series) (p.279). Wiley. Edizione del Kindle. | |
27 maggio 17, 09:04 | #596 (permalink) Top |
User Data registr.: 16-08-2007 Residenza: Perugia
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| https://it.wikipedia.org/wiki/Teoria_cinetica_dei_gas E' accertato che le molecole di un gas sono in perenne movimento ed generano urti l'una con l'altra che vengono definiti elastici perchè non hanno perdita di energia. Immaginiamo la palla matta con cui giocavamo da bambini che quando finiva sotto un mobile accellerava la frequenza di rimbalzo fino a fermarsi. Il gas compresso davanti al bordo d'entrata si comporta allo stesso modo ma senza perdite di energia cinetica e per questo motivo viene accellerato nella direzione opposta alla direzione del volo creando sotto all'ala un aumento di pressione e sopra una diminuizione. L'aumento è dovuto allo schiacciamento delle molecole d'aria verso il basso dato d'all'incidenza positiva dell'ala, mentre la diminuzione è data dalla rarefazione dell'aria che si ha sul dorso per lo stesso motivo. Potrebbe essere questa una spiegazione semplice di cose che nel dattaglio sono certamente più complesse? Claudio
__________________ "Il tempo non conta... conta quello che fai, se lo fai bene!" |
27 maggio 17, 11:46 | #597 (permalink) Top | |
Rivenditore - devCad Data registr.: 04-12-2013
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Come possiamo spiegare come si forma un fenomeno senza sapere cosa lo forma? Credo diventi puro esercizio di supposizioni supposte, ed io ho sempre preferito le compresse alle supposte, quindi anche la comprimibilita' deve essere tirata in ballo. Poi gia' il solo fatto che la portanza abbia genere femminile dovrebbe far capire alle persone di buon senso come non segua le leggi della (nostra) logica, e tutto quello che possiamo fare e' tentare di controllarne gli effetti finali, al massimo prevederli, non certo spiegarli razionalmente. Ultima modifica di devCad : 27 maggio 17 alle ore 11:52 | |
27 maggio 17, 13:04 | #598 (permalink) Top | |
User Data registr.: 21-05-2009
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La critica è la seguente e sarebbe anche molto semplice: un'affermazione del genere a me farebbe dedurre che Mclean ignori completamente l'esistenza del'esperimento con l'elio superfluido e dei risultati che ha prodotto. Perchè, se come afferma Mclean anche un fluido ideale non viscoso (alias elio superfluido) non ha "problemi" a seguire una superficie curva, se ne dovrebbe dedurre che pure lui non dovrebbe aver "problemi" a produrre portanza. Ma così non è stato. E quindi? Questo, Mclean, come lo spiegherebbe? Lo spiegherebbe ritirando in ballo la condizione di Kutta (che non l'elio superfluido non si instaura, e non si saprebbe perchè...) e cazzamaveri vari? Se sì, non ci vedo molta coerenza neanche nelle spiegazioni di Mclean perchè, tendenzialmente dice che tirare in ballo Kutta e cazzamaveri vari non serve (anzi, se non ho capito male, più che "cause" sti cazzamaveri di teoremi ecc. sono "conseguenze"), salvo poi invece chiamarli "spudoratamente" in causa quando la "sua teoria" scende nel dettaglio o si scontra a sua volta con certe "contraddizioni"? | |
27 maggio 17, 15:22 | #599 (permalink) Top | |
User Data registr.: 22-06-2012 Residenza: folgaria
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Srotoliamole: Serve viscosità nel mondo anche per volare: concordo. Faccio però osservare che nella mia spiegazione ambisco semplicemente a dare una illustrazione dello scambio di forze tra particelle, basandomi su esistenti teorie della portanza che già poggiano su ipotesi "inviscide e incomprimibili". Si tratta allora di entrare nel merito delle scelte di quegli autori e delle giustificazioni da loro fornite per ignorare viscosità e compressibilità. E' vero o non è vero che : The key to understanding fluid flow around an object is to examine the forces acting on individual fluid particles and apply Newtons laws of motion. While there are many different types of forces acting on a fluid particle it is possible to neglect most of these, such as surface tension and gravity. In fact, for most practical flows the only relevant forces are due to pressure and friction. As a first step, we can also assume that there are no friction forces at work either. This is because in most flows friction is only significant in a very small region close to solid surfaces (the boundary layer). Elsewhere, friction forces are negligible. We shall also assume the flow to be steady. In practice this means that we only consider situations where the overall flowfield does not change very quickly with time. With these assumption we can now derive the rules governing fluid motion by considering the resultant pressure force acting on an individual fluid particle and applying Newtons second law, which states that force causes acceleration (Babinsky). Confronta anche con le pagine di McLean prima postate. A mio parere possiamo introdurre la viscosità solo quando serve. Nel boundary layer e nell'uscita del flusso dal ventre, principalmente. O nella sottile scia viscosa e turbolenta downstream. Per il resto, risolvo tutte le implicazione della viscosità nel flusso adottando il concetto di flusso che scorre come un materiale continuo. Baso la mia spiegazione dello scambio di forze su una ipotesi dominata dal fatto che il principo di Bernoulli sia applicabile in regioni di flusso stabile che non siano state affette in modo significativo da frizione viscosa. Diverso è se invece ci mettiamo alla ricerca di una nuova teoria della portanza, interamente basata sulla viscosità, o che ne imponga la necessità per dare spiegazione dei fenomeni che osserviamo, al di fuori delle spiegazioni insite nel flusso che scorre come un materiale continuo. In questi casi dovremo: a)costruire una nuova teoria della portanza (arf arf ) b)esaminare eventuali teorie esistenti basate sulla viscosità come meccanismo scatenante per dar luogo all'intero fenomeno come lo osserviamo in realtà. In altre parole: non ci basterà assumere a priori il fatto che la viscosità esiste e si oppone allo scorrimento fra strati di flusso. Questo è un dato assodato. Al massimo occorrerà menzionarlo dando illustrazione del perchè si può trascurare nella spiegazione dello scambio della forze. Cioè nella spiegazione generale e semplificata della creazione della portanza. Compressibilità: anche a me farebbe comodo introdurre la compressibilità dove mi serve (nella parte davanti al profilo che aumenta la sua densità a causa dell'aria spinta in avanti dallo stesso, infatti lo feci ). Ma: But how can constant density be a reasonable assumption for gases, which are by definition highly compressible? Even in flows at low Mach numbers, where velocity differences, pressure differences, and density differences are all small, the density differences are of the same order as the pressure differences. How can the pressure changes be important and the density changes not be? The answer lies in the different roles that pressure and density play in affecting the motion. In the application of Newton's second law to a fluid parcel, only a pressure difference can apply an unbalanced force, while the density itself provides the resisting inertia. In the momentum equation, this is reflected in the fact that the pressure appears inside a derivative (gradient operator), and the density does not. While the small velocity and pressure differences are crucial players in the momentum balance, the small density differences have a comparatively much smaller effect on the flow. Note that to justify treating the flow as incompressible we do not have to assume small disturbances in the sense of small velocity changes relative to the freestream velocity. The changes in velocity can be large relative to freestream, as long as the velocity itself remains small relative to the speed of sound. So the equations of motion for an incompressible fluid are valid for flows of highly compressible gases, in the limit of low Mach number. If we also assume that the flow is steady and inviscid, and that the onset flow is irrotational, we have met the conditions for classical potential flow or ideal flow theory. As we saw in Section 3.8.2, a constant-density inviscid flow is circulation preserving, so that irrotational onset flow means the flow will be irrotational everywhere. Then, as we saw in Section 3.3.6, the velocity field can be represented as the gradient of a scalar potential function: 3.10.1 and the continuity equation is Laplace's equation for ϕ: 3.10.2 Assuming the pressure is related to the velocity by the incompressible Bernoulli equation (Equation 3.8.7) with a constant total pressure, any flow that satisfies Equation 3.10.2 satisfies both the continuity and momentum equations. Under these conditions, the energy equation is not needed, and Equation 3.10.2 with appropriate BCs represents the complete system describing the inviscid, irrotational flow of a constant-density fluid. The problem has been reduced to a single linear equation with a single scalar as the dependent variable. Eccetera McLean, Doug. Understanding Aerodynamics: Arguing from the Real Physics (Aerospace Series) (p.67). Wiley. Edizione del Kindle. Nella pratica della nostra spiegazione ad usum delphini occorre rilassare alcuni criteri. Bene ha fatto CRO a introdurre il branch cut a proposito dell'ipotesi inviscida ma ragazzi, dipende da dove vogliamo arrivare. Ci occorre veramente ad ogni piè sospinto produrre una completa relazione fisico matematica delle scelte, per infine dare una spiegazione comprensibile ai più? McLean lo fa. Dipende dove vogliamo arrivare. | |
27 maggio 17, 17:36 | #600 (permalink) Top | |
User Data registr.: 22-06-2012 Residenza: folgaria
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Nessuno nega l'esistenza della viscosità o tanto meno mi interessa per un aeroplano la viscosità immisurabile e inosservabile o inesistente nell'elio superfluido. Campo interessante ma voglio solo impiegare la fisica classica per la portanza di un'ala che vola nell'aria a bassa quota in regime ampiamente subsonico. E non occuparmi di fenomeni di fisica quantistica. Drela dice che la portanza è dovuta a F=ma come il 99% delle cose dell'universo. Fa anche conti nell'ipotesi inviscida. Babinsky professore di fluidodinamica a Cambridge spiega perchè lecitamente ignora viscosità e compressibilità nella sua spiegazione della portanza. Che forse è la più diretta ed efficace anche se incompleta, tra le spiegazioni semplificate. Hai letto il pdf riassuntivo di babinsky? No eh? Altrimenti entreresti nel merito. Lo riposto http://www3.eng.cam.ac.uk/outreach/P...wwingswork.pdf Di McLean al proposito ho postato anche troppo. Anche poco fa proprio sulla viscosità. Leggi ed entra nel merito contestando le sue affermazioni e quelle di tutti coloro che occupandosi di aerodinamica affermano lo stesso. O accetti le loro spiegazioni o le contesti nel merito. Prima leggile però. Se continui a chiedere a me le loro spiegazioni io continuerò a postarle o linkarle come ho fatto finora- e se non ti bastano scrivigli. Io più in là di un tanto non arrivo. Porto avanti questa discussione per arrivare a una spiegazione condivisa, con continue correzioni e spiegazioni degli amici fisici e ingegneri, di cui sono felice e senza i quali, te compreso, non si potrebbe mirare al traguardo. Compra il libro, è fighissimo. | |
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