Prima Ala in Balsa

[gekomike]

Originalmente inviato da Packy

.... non è che il profilo cambia a seconda dell'assetto... mi riferisco al profilo inteso come geometria dell'ala... a entrare nello specifico, il profilo "visto" istante per istante dal vento dipende dalla sua direzione relativa...

E' esattamente ciò che volevo dire.

Un'ala con un dato profilo 'in piano', ovvero con longherone orizzontale (passatemi la semplificazione), manterrà lo stesso profilo anche aumentando il diedro.
Cosa vuol dire 'manterrà lo stesso profilo'? Vuol dire, a naso, che portanza e resistenza rispetto all'ala, a parità di flusso, saranno le stesse.

Se inclinassi le centine varieresti il profilo (diverrebbe più sottile) con conseguente variazione di portanza e resistenza.

O no?

[Packy]

Originalmente inviato da gekomike

E' esattamente ciò che volevo dire.

Un'ala con un dato profilo 'in piano', ovvero con longherone orizzontale (passatemi la semplificazione), manterrà lo stesso profilo anche aumentando il diedro.
Cosa vuol dire 'manterrà lo stesso profilo'? Vuol dire, a naso, che portanza e resistenza rispetto all'ala, a parità di flusso, saranno le stesse.

Se inclinassi le centine varieresti il profilo (diverrebbe più sottile) con conseguente variazione di portanza e resistenza.

O no?

Sinceramente non sono sicuro al 100% su quest'ultima cosa... se prendessi un'ala a longherone orizzontale e un'altra identica ma piegata in mezzeria con un diedro, portanza e resistenza non sarebbero uguali tra le due ali per un discorso di inclinazione delle forze generate... infatti se nell'ala dritta il 100% della portanza verrebbe utilizzato per la sostentazione del velivolo, in un'ala "piegata" ne verrebbe utilizzata solo la componente verticale, cioè quella moltiplicata per il coseno dell'angolo... che poi si considerano angoli estremamente limitati e che quindi la differenza è minima sono d'accordo... ma parlando in termini assoluti una differenza c'è!!!
Secondo me guardando il profilo una differenza c'è tra le due ali... secondo me nell'ala "piegata" il profilo visto dall'aria è più spesso di quello reale (dato dalla centina)... secondo me se l'obiettivo fosse quello di ottenere la massima precisione possibile del profilo, allora le centine dovrebbero essere messe parallele al piano longitudinale dell'aereo... però dal momento che l'aria che lo investe non è mai perfettamente dritta e che un semplice vento laterale è sufficiente a far variare il profilo visto dall'aria, allora tanto vale montare le centine ortogonali al longherone in modo da rendere più performante il lato strutturale dell'ala!!!

Io almeno la penso così... magari poi sono tutte cavolate...

[gekomike]

Originalmente inviato da Packy

Sinceramente non sono sicuro al 100% su quest'ultima cosa... se prendessi un'ala a longherone orizzontale e un'altra identica ma piegata in mezzeria con un diedro, portanza e resistenza non sarebbero uguali tra le due ali per un discorso di inclinazione delle forze generate... infatti se nell'ala dritta il 100% della portanza verrebbe utilizzato per la sostentazione del velivolo, in un'ala "piegata" ne verrebbe utilizzata solo la componente verticale, cioè quella moltiplicata per il coseno dell'angolo... che poi si considerano angoli estremamente limitati e che quindi la differenza è minima sono d'accordo... ma parlando in termini assoluti una differenza c'è!!!

Infatti ho specificato "rispetto all'ala". Ma non perdiamoci in un bicchier d'acqua per un banalissima scelta del sistema di riferimento!

Originalmente inviato da Packy

Secondo me guardando il profilo una differenza c'è tra le due ali... secondo me nell'ala "piegata" il profilo visto dall'aria è più spesso di quello reale (dato dalla centina)... secondo me se l'obiettivo fosse quello di ottenere la massima precisione possibile del profilo, allora le centine dovrebbero essere messe parallele al piano longitudinale dell'aereo...

Nono, fermo, questo è proprio sbagliato, non è questione di approssimazione: i filetti fluidi mica sono obbligati a muoversi in piani paralleli al piano longitudinale dell'aereo.

[Packy]

Originalmente inviato da gekomike

Nono, fermo, questo è proprio sbagliato, non è questione di approssimazione: i filetti fluidi mica sono obbligati a muoversi in piani paralleli al piano longitudinale dell'aereo.

Su questo sono d'accordo ma in fase di progetto non si tengono conto di tutte le possibili condizioni e direzioni dell'aria che l'ala vedrà nella sua vita operativa (Almeno non nelle prime fasi del progetto)... le variabili sarebbero infinite!!! È necessario approssimare il problema... e una classica approssimazione è considerare un flusso che investe l'ala parallelamente all'asse longitudinale del velivolo... quindi quello che poi conta è la sezione parallela a quel piano!!!
Poi ovvio... la realtà è estremamente diversa...

[gekomike]

Originalmente inviato da Packy

Su questo sono d'accordo ma in fase di progetto non si tengono conto di tutte le possibili condizioni e direzioni dell'aria che l'ala vedrà nella sua vita operativa (Almeno non nelle prime fasi del progetto)... le variabili sarebbero infinite!!! È necessario approssimare il problema... e una classica approssimazione è considerare un flusso che investe l'ala parallelamente all'asse longitudinale del velivolo... quindi quello che poi conta è la sezione parallela a quel piano!!!
Poi ovvio... la realtà è estremamente diversa...

Non sono assolutamente d'accordo...a partire dal fatto che un'asse non è un piano.

Facciamo un esperimento concettuale: c'è un'ala in una galleria del vento immersa in un flusso a velocità costante. L'ala è orizzontale. Misuro le forze aerodinamiche.

Poi fermo tutto e monto l'ala verticalmente. Faccio ripartire il flusso e misuro di nuovo le forze aerodinamiche, ovviamente a parità di angolo di incidenza.

Secondo il tuo ragionamento in questa nuova configurazione dovrei misurare forze aerodinamiche completamente differenti (e non solo come direzione!), in quanto l'aria 'vedrebbe' un profilo corrispondente alla pianta dell'ala stessa.....ho capito bene?

E se invece di montare l'ala in una posizione diversa avessi semplicemente (si fa per dire) ruotato la galleria del vento mantenendo ferma l'ala?

[Packy]

Originalmente inviato da gekomike

Non sono assolutamente d'accordo...a partire dal fatto che un'asse non è un piano.

Facciamo un esperimento concettuale: c'è un'ala in una galleria del vento immersa in un flusso a velocità costante. L'ala è orizzontale. Misuro le forze aerodinamiche.

Poi fermo tutto e monto l'ala verticalmente. Faccio ripartire il flusso e misuro di nuovo le forze aerodinamiche, ovviamente a parità di angolo di incidenza.

Secondo il tuo ragionamento in questa nuova configurazione dovrei misurare forze aerodinamiche completamente differenti (e non solo come direzione!), in quanto l'aria 'vedrebbe' un profilo corrispondente alla pianta dell'ala stessa.....ho capito bene?

E se invece di montare l'ala in una posizione diversa avessi semplicemente (si fa per dire) ruotato la galleria del vento mantenendo ferma l'ala?

Hai ragione, intendevo dire piano longitudinale (o di simmetria)...

Per quanto riguarda l'esperimento mentale, assolutamente no!!! Le forze che vado a misurare sono esattamente le stesse (direzione a parte e opportunamente scremate della componente peso in caso di ala orizzontale) ma questo è perché rimango fedele al mio sistema di riferimento... con l'ala verticale, il piano di simmetria del velivolo diventa orizzontale... e come tale il piano di flusso che investe l'ala che considero...
nella stragrande maggioranza delle simulazioni si utilizza come sistema di riferimento gli Assi Corpo (x = asse longitudinale, z = verso il basso perpendicolare a x, y = perpendicolare a x e z diretto in direzione della semiala destra)... in questo sistema è il piano di simmetria a comandare un po tutto, perché contiene gli assi x e z e determina la direzione di y... quindi imporre una direzione del vento in direzione x, implica che le ali saranno attraversate da un flusso parallelo al piano di simmetria...
poi sinceramente questa è solo una mia grande ipotesi... non ho idea di come funzionano i vari simulatori... però una semplificazione al problema è necessaria... altrimenti considerando tutte le possibili direzioni dell'aria dubito che la simulazione possa terminare in tempi umani!!!

[Piccolo aneddoto: in università, durante una conferenza, un dottorando ci ha detto che per completare una simulazione dell'aerodinamica di UN SOLO giro di una pala eolica è necessario UN MESE di calcoli... e certamente non fatti con un normale laptop!!! ]

ad ogni modo, tornando alla discussione, io parlavo di una simulazione numerica ai primi stadi della progettazione... dal punto che dico io ai test in galleria del vento ce n'è di strada!!!

[gekomike]

Originalmente inviato da Packy

Hai ragione, intendevo dire piano longitudinale (o di simmetria)...

Per quanto riguarda l'esperimento mentale, assolutamente no!!! Le forze che vado a misurare sono esattamente le stesse (direzione a parte e opportunamente scremate della componente peso in caso di ala orizzontale) ma questo è perché rimango fedele al mio sistema di riferimento... con l'ala verticale, il piano di simmetria del velivolo diventa orizzontale... e come tale il piano di flusso che investe l'ala che considero...

In alte parole stiamo dicendo che.........se variassi l'angolo tra il piano di simmetria e la singola semiala varierebbero (non solo in direzione) le forze aerodinamiche agenti sull'ala stessa??

Facciamo un altro esperimento: nella mia galleria ho una semiala attaccata (con una cerniera) ad una sezione di fusoliera con diedro inizialmente a zero gradi. Solita procedura: semiala orizzontale, misuro le forze.

Poi grazie alla cerniera, aumento il diedro inclinando la semiala rispetto alla fusoliera: in questo modo ho variato l'angolo tra semiala e piano di simmetria. Di nuovo misuro. Cosa misuro?

E se invece di inclinare l'ala avessi inclinato la sezione di fusoliera mantenendo l'ala orizzontale?

[gekomike]

Originalmente inviato da Packy

quindi imporre una direzione del vento in direzione x, implica che le ali saranno attraversate da un flusso parallelo al piano di simmetria...
poi sinceramente questa è solo una mia grande ipotesi... non ho idea di come funzionano i vari simulatori

Ma non è una questione di simulatore. E' una questione di fisica.

[Packy]

Originalmente inviato da gekomike

In alte parole stiamo dicendo che.........se variassi l'angolo tra il piano di simmetria e la singola semiala varierebbero (non solo in direzione) le forze aerodinamiche agenti sull'ala stessa??

Facciamo un altro esperimento: nella mia galleria ho una semiala attaccata (con una cerniera) ad una sezione di fusoliera con diedro inizialmente a zero gradi. Solita procedura: semiala orizzontale, misuro le forze.

Poi grazie alla cerniera, aumento il diedro inclinando la semiala rispetto alla fusoliera: in questo modo ho variato l'angolo tra semiala e piano di simmetria. Di nuovo misuro. Cosa misuro?

E se invece di inclinare l'ala avessi inclinato la sezione di fusoliera mantenendo l'ala orizzontale?

Secondo me le forze in gioco cambiano... probabilmente non in maniera considerevole o significativa ma penso che al variare di una o dell'altra condizione il risultato finale non sia esattamente lo stesso...

Non so te ma io dati sperimentali di test in galleria con le modalità che hai esposto non li ho... quindi la mano sul fuoco non ce la metto... però secondo me le cose non rimangono esattamente le stesse...

Tutto questa discussione è nata da una domanda: che cos'è un profilo alare? è una sezione dell'ala... bene... rispetto a che piano? io sostengo che un profilo alare sia la sezione dell'ala "tagliata" da un piano parallelo all'asse di simmetria dell'aereo...
se per te non è così dimmi tu che cos'è un profilo alare... finora ti sei limitato a cercare di confutare quanto ho detto ma una tua idea ancora non l'hai espressa...

cmq... se ho introdotto il discorso dei simulatori (che non sono quelli per addestrare piloti e simili ma programmi di simulazione CFD, FEM ecc ecc) è solo perché ho parlato di approssimazione... perché il profilo altro non è che un'approssimazione bidimensionale di qualcosa che è tridimensionale... magari poi approssimazione è un termine troppo forte... è la forma dell'ala ok... però poi dalla forma ricavare l'oggetto 3d non è esattamente immediato...

[gekomike]

Originalmente inviato da Packy

Secondo me le forze in gioco cambiano... probabilmente non in maniera considerevole o significativa ma penso che al variare di una o dell'altra condizione il risultato finale non sia esattamente lo stesso.

Non so te ma io dati sperimentali di test in galleria con le modalità che hai esposto non li ho... quindi la mano sul fuoco non ce la metto... però secondo me le cose non rimangono esattamente le stesse...

Mah.....non ci vedo alcun motivo fisico per cui dovrebbe succedere una cosa del genere. Stiamo dicendo che il diverso posizionamento di un particolare all'estremità di una semiala ha influenza su come l'aria 'vede' l'intero profilo (al netto di effetti di interferenza, si intende).

Originalmente inviato da Packy

Tutto questa discussione è nata da una domanda: che cos'è un profilo alare? è una sezione dell'ala... bene... rispetto a che piano? io sostengo che un profilo alare sia la sezione dell'ala "tagliata" da un piano parallelo all'asse di simmetria dell'aereo...
se per te non è così dimmi tu che cos'è un profilo alare... finora ti sei limitato a cercare di confutare quanto ho detto ma una tua idea ancora non l'hai espressa

No aspetta, io non voglio parlare di definizioni, semplicemente non sono d'accordo sul fatto che al variare del diedro varino le forze aerodinamiche agenti sull'ala stessa (al netto di una ovvia rotazione), cosa che invece le tue affermazioni lasciano intendere.