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 Ali del DG300

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T O P I C    R E V I E W
silentwing Posted - 27/06/2013 : 14:08:55
Ciao a tutti,

qualcuno di voi ha dei dettagli tecnici sul funzionamento delle due prese "dinamiche" circa a metà della parte inferiore di ogni semiala del DG300?
Mi è stato spiegato che sono collegate a dei forellini vicino al bordo d'uscita ed il flusso d'aria generato serve a regolare la transizione da flusso laminare a turbolento dello strato limite.
Avete maggiori dettagli?
Grazie

Stefano
5   L A T E S T    R E P L I E S    (Newest First)
alex274 Posted - 22/09/2013 : 19:44:14
E' lo stesso motivo per cui le palline da golf sono "martellate"?
Lukes Posted - 03/07/2013 : 00:15:21
Attenzione che la transizione a turbolento NON significa affatto separazione.
Si confonde troppo spesso quella che e' la transizione a regime di strato limite turbolento con la separazione dello strato limite.
Questo legame e' errato.

Nella spiegazione di Aldo si lega la transizione da regime di strato limite laminare a turbolento con la separazine: in realta lo strato limite puo essere laminare o turbolento, ed essere sempre attaccato. Che sia di un tipo o dell'altro non e' legato alla separazione.
La separazione si ha sia da sl laminare che da sl turbolento: separazione laminare e separazione turbolenta.

Sttrato limite laminare e strato limite turbolento sono due diversi tipi di strato limite.
Strato limite attaccato o separato e' una cosa diversa e non legata direttamente alla condizione di laminarita o turbolenza.

Tipicamente i tedeschi (gli studenti) fanno spesso confusione tra turbolenza e separazione per un problema di parole usate per descrivere le due condizioni: in italiano questo non puo succedere, perche "turbolenza" e "separazione" sono due parole molto diverse.

Perche si cerca di tenere la laminarita dello sl negli alianti ? Perche gli sforzi tangenziali a parete nello strato limite sono inferiori di quelli nel caso turbolento, e quindi la resistenza generata e' inferiore (detto in soldoni, ma abbastanza correttamente).
Il problema dello strato limite laminare e' che, avendo gli strati d'aria piu vicini alla superficie una velocita (e quindi energia cinetica) molto piu bassa che nel caso turbolento, in cui il rimescolamento degli strati esterni dello strato limite con quelli interni energizza questi ultimi, e' in grado di sopportare gradienti avversi di pressione ridotti rispetto al caso di sl turbolento. Si puo pensare che sia come una pallina che deve avanzare in un flusso che si oppone al suo moto: maggiore sara la forza con sui la pallina e' lanciata, piu lontana andra nel suo cammino. Minore sara la forza con cui e' lanciata e prima si fermera. Quando si ferma, e' l'equivalente della separazione dello strato limite: il flusso non ha sufficiente forza per proseguire lungo la superficie del profilo, contro un flusso che si oppone al suo moto.

Intorno a noi, la maggior parte dei flussi di strato limite che ci circondano sono turbolenti e non per questo separati. Ad esempio attorno alle autovetture, lo strato limite e' praticamente tutto turbolento, eppure non e' affatto separato, se non alla fine della vettura, alla coda.
Nella maggior parte dei velivoli medio piccoli, e in parecchi anche dei piu grandicelli, lo strato limite e' turbolento fin da pochi centimetri dopo i bordi d'attacco (di ali e fusoliera): eppure questo non significa che il flusso sia separato (con le note conseguenze sulla caduta di portanza, aumento di resistenza, ecc. ecc.).

Da quanto detto, lo strato limite laminare e' piu prono ad instabilita nel caso di separazione: il punto di separazione puo spostarsi avanti ed indietro lungo il profilo, conseguentemente a piccole variazioni dei parametri delle condizioni locali del flusso. Questo e' particolarmente sgradevole, perche non si ha un punto circa fisso di separazione, il che comporta che per piccole variazioni di pressione nella zona dal bordo d'uscita in avanti, la separazione puo procedere piu o meno bruscamente verso il bordo d'attacco. Cosa "brutta", perche porta a variazioni di portanza e resistenza che possono condurre a cambiamenti repentini di comportamento del velivolo.

Attenzione quindi a non confondere strato limite turbolento con separazione.
Sono due cose molto diverse: uno e' un tipo di strato limite, che di per se non impedisce assolutamente il volo nelle normali condizioni, mentre il il secondo conduce allo stallo delle superfici, aumento notevole della resistenza ed annessi e connnessi.

Ciao
Med50 Posted - 29/06/2013 : 07:40:13
La mia opinione è che la presa dinamica si intasi di moscerini in me che non si dica e l'effetto "ala soffiata" sia pressoché trascurabile... Io sono più per le strisce, se proprio servono
silentwing Posted - 27/06/2013 : 16:08:53
Spiegazione impeccabile.
Grazie :)
cernauta Posted - 27/06/2013 : 15:53:57
Quello che ti hanno detto è una sintesi sostanzialmente corretta.
Ti copio qualche link (in inglese) che potrebbe essere utile.

Ogni profilo alare ha due facce: infradosso ("sotto") ed estradosso.
Il flusso d'aria che le percorre, si comporta in maniera simile su entrambe le facce: scorre aderente al profilo con moto "laminare" cioè linearmente e senza turbolenze fino ad un certo punto, oltre il quale si ha la transizione a flusso "turbolento" con mulinelli e ondulazioni di ampiezza crescente, fino anche al "distacco" del flusso dal profilo, cosa che in genere porta l'ala allo stallo.

La differenza tra le due facce è che la transizione avviene più o meno ad una specifica distanza dal bordo d'attacco ("naso del profilo) per la faccia inferiore, mentre la distanza di transizione sulla faccia superiore è molto variabile (il punto di transizione o distacco si sposta molto a seconda dell'angolo d'attacco, cioè della velocità).

Poiché la transizione a flusso turbolento non è qualcosa di desiderabile e provoca un aumento della resistenza aerodinamica, i turbolatori sono un efficace trucchetto: accettando che inevitabilmente il flusso diventi turbolento, si installano i turbolatori ad una specifica distanza dal "naso", trasversalmente lungo tutta l'apertura alare, allo scopo di indurre la transizione con questo mezzo artificiale e creare un flusso fatto di tanti piccoli "rivoletti" caratterizzati da turbolenza costante e di spessore ridotto. Meglio questi, che una turbolenza più spessa e disordinata altrimenti inevitabile nella maggior parte delle condizioni di volo.

I più semplici, sugli alianti, sono delle strisce adesive a zig-zag, che fanno piuttosto bene il loro lavoro ma hanno uno spessore (3-6 decimi di mm) che anni addietro faceva storcere il naso a molti, che temevano un aumento della resistenza.
Per questo motivo sono stati inventati i "turbolatori soffianti", usati sugli alianti DG300, ASW20C, ASH25, e altri. L'aria prelevata dalle prese dinamiche entra in un canale scatolato nella parte inferiore dell'ala, dal quale esce da una fila di tantissimi forellini (realizzati negli stampi con aghi da iniezioni cutanee poi tagliati a filo della superficie). I piccolissimi getti d'aria perpendicolari alla superficie dell'ala si comportano come ostacoli per il flusso aerodinamico, che scontrandosi con essi si suddivide in tanti "rivoletti" come nel caso detto sopra. Il moderno aliante JS-1 ne ha addirittura due file parallele (pensano, in futuro, di gestirli tramite un bypass pneumatico, facendo lavorare la fila più adatta alle condizioni del momento).

In teoria, il loro effetto potrebbe essere progettato per agire meglio ad alcune velocità senza creare disturbo alle altre, ma in realtà anche i nastri zig-zag funzionano benissimo.

L'efficacia dei turbolatori è legata al progetto del profilo alare. Alcuni ne hanno disperatamente bisogno, mentre altri profili non ne traggono altro che una perdita per la resistenza aerodinamica aggiunta.
In genere, solo profili alari dei primi anni 70, se non dotati d'origine, possono migliorare un pochino con l'installazione dei turbolatori. Alcuni profili recenti (in particolare il DG600) invece non possono farne a meno nemmeno sulla faccia superiore.

i nastri a zigzag complicano un po' le operazioni di pulizia, inceratura e lucidatura... i buchini dei soffianti possono invece tapparsi per sporcizia o per le cere e prodotti di pulizia. Nell'insieme, nessuno si lamenta troppo.

aldo cernezzi
www.voloavela.it
http://www.mh-aerotools.de/airfoils/turbulat.htm
http://www.standardcirrus.org/Turbulators.php

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