Orsù, aerodinamici a me!!!

[oedem]

ho un quesito che mi è sorto vedendo questa immagine di un boeing 737-800



a cosa servono le estremità delle ali rivolte verso l'alto?

per le conoscenze che ho di aerodinamica (studio ing. aerospaziale), penso che quella forma dell'ala comporti un minore crossflow e quindi una portanza maggiore rispetto ad una stessa ala che finisca diritta.

il concetto di crossflow deriva dallo studio della teoria vorticosa dell'ala finita

[dsx2586]

http://en.wikipedia.org/wiki/Wingtip_device

[FastFreddy]

Cercare anche il termine "winglets"

[xenom]

E' lo stesso principio per il quale l'aeroplanino di carta con l'estremità delle ali piegate in su vola meglio ed è più stabile?

[Wilcomir]

si, è come il diedro positivo.

in pratica il diedro è l'angolo che le ali formano con l'orizzontale viste da davanti, se sono a V è positivo, se _ è zero e se /\ è negativo.

in parole povere se hai diedro positivo sull'orizzontale avrai una certa proiezione, che in volo livellato è uguale per le semiali. se una semiala si abbassa, aumenta la proiezione e quindi la portanza, mentre nell'altra diminuisce, quindi l'aereo tende a raddrizzarsi da solo. il diedro negativo è usato in aerei molto grossi, mi pare l'antonov, per aiutarli nel rollio appunto.

le winglets si comportano nello stesso modo credo, e ovviamente riducono anche tutti quei vortici e cazzi vari che ci sarebbero dalle loro parti.

ciao!

[albertoz85]

Originariamente inviato da Wilcomir

si, è come il diedro positivo.

in pratica il diedro è l'angolo che le ali formano con l'orizzontale viste da davanti, se sono a V è positivo, se _ è zero e se /\ è negativo.

in parole povere se hai diedro positivo sull'orizzontale avrai una certa proiezione, che in volo livellato è uguale per le semiali. se una semiala si abbassa, aumenta la proiezione e quindi la portanza, mentre nell'altra diminuisce, quindi l'aereo tende a raddrizzarsi da solo. il diedro negativo è usato in aerei molto grossi, mi pare l'antonov, per aiutarli nel rollio appunto.

le winglets si comportano nello stesso modo credo, e ovviamente riducono anche tutti quei vortici e cazzi vari che ci sarebbero dalle loro parti.

ciao!

Non è proprio così, o meglio è corretto il ragionamento sul diedro che però ha effetti sulla stabilità mentre le winglet servono esclusivamente per ridurre i vortici d'estremità. I vortici d'estremità, per chi non è particolarmente avvezzo si formano a causa della differenza di pressione fra il dorso e il ventre dell'ala, proprio per questa differenza di pressione l'aria alle estremità tende a salire dal ventre al dorso annullando la differenza di pressione, che è proprio quella che da la portanza, rendendo quindi inutile questa parte di ala che non è in grado di generare portanza. Le winglet servono quindi per evitare che l'aria passi dal ventre al dorso riducendo la portanza e generando vortici che provocano solo resistenza ulteriore.

[xenom]

perché allora queste winglets non le hanno tutti gli aerei? o almeno così mi sembra...

[oedem]

Originariamente inviato da albertoz85

Non è proprio così, o meglio è corretto il ragionamento sul diedro che però ha effetti sulla stabilità mentre le winglet servono esclusivamente per ridurre i vortici d'estremità. I vortici d'estremità, per chi non è particolarmente avvezzo si formano a causa della differenza di pressione fra il dorso e il ventre dell'ala, proprio per questa differenza di pressione l'aria alle estremità tende a salire dal ventre al dorso annullando la differenza di pressione, che è proprio quella che da la portanza, rendendo quindi inutile questa parte di ala che non è in grado di generare portanza. Le winglet servono quindi per evitare che l'aria passi dal ventre al dorso riducendo la portanza e generando vortici che provocano solo resistenza ulteriore.

ok, è quello che intendevo io e supponevo io.

infatti questo passaggio di fluido dal dorso (a pressione maggiore) al ventre (pressione minore), che va sotto il nome di crossflow, comporta una differenza di pressione tra dorso e ventre minore ==> minore portanza e crea dei vortici alle estremità dell'ala generando una piccola velocità verso il basso (downwash) che, sommata alla velocità asintotica, fa ruotare verso il basso la velocità e quindi la portanza diminuisce ed aumenta la resistenza

tutta questa spiegazione deriva dalla teoria vorticosa dell'ala finita

Originariamente inviato da xenom

perché allora queste winglets non le hanno tutti gli aerei? o almeno così mi sembra...

forse per l'efficienza che non è sempre uguale per tutti gli aerei.
inolter questa tratatzione che ho studiato si riferiva al caso di moto subsonico, per cui nel passaggio a moto transonico e supersonico potrebbe causare + fastidi che altro (onde d'urto, turbolenze e distacco vena fluida ==> stallo)

[albertoz85]

Originariamente inviato da oedem

forse per l'efficienza che non è sempre uguale per tutti gli aerei.
inolter questa tratatzione che ho studiato si riferiva al caso di moto subsonico, per cui nel passaggio a moto transonico e supersonico potrebbe causare + fastidi che altro (onde d'urto, turbolenze e distacco vena fluida ==> stallo)

Beh nel moto tran e supersonico sono solamente deleterie... in ogni caso, infatti si applicano e bisogna valutarle solo nel volo subsonico.
Non solo, ma il fattore più incisivo nella scelta se montarle o no (spesso sono le stesse compagnie aeree a decidere se utilizzarle) è l'aumento di peso. Bisogna quindi valutare se l'aumento di peso che comportano (equivalente ad un minor numero di passeggeri paganti) è sopperito da un aumento dell'efficienza e dei consumi... E visto che le idee sono a volte constrastanti e dipende dalle valutazioni del mercato di ogni singola compagnia si possono vedere aerei identici con e senza winglet

[Wilcomir]

Originariamente inviato da albertoz85

Non è proprio così, o meglio è corretto il ragionamento sul diedro che però ha effetti sulla stabilità mentre le winglet servono esclusivamente per ridurre i vortici d'estremità. I vortici d'estremità, per chi non è particolarmente avvezzo si formano a causa della differenza di pressione fra il dorso e il ventre dell'ala, proprio per questa differenza di pressione l'aria alle estremità tende a salire dal ventre al dorso annullando la differenza di pressione, che è proprio quella che da la portanza, rendendo quindi inutile questa parte di ala che non è in grado di generare portanza. Le winglet servono quindi per evitare che l'aria passi dal ventre al dorso riducendo la portanza e generando vortici che provocano solo resistenza ulteriore.

in effetti non mi sono spiegato bene, il diedro era per xenom, le winglets per l'autore

in ogni caso quoto, approvo e sottoscrivo

ciao!

[Marci]

Originariamente inviato da oedem

ho un quesito che mi è sorto vedendo questa immagine di un boeing 737-800



a cosa servono le estremità delle ali rivolte verso l'alto?

per le conoscenze che ho di aerodinamica (studio ing. aerospaziale), penso che quella forma dell'ala comporti un minore crossflow e quindi una portanza maggiore rispetto ad una stessa ala che finisca diritta.

il concetto di crossflow deriva dallo studio della teoria vorticosa dell'ala finita

elimina le turbolenze

[Perocchio]

senza entrare nel particolare serve per non far diminuire la portanza delle ali.. poichè questa è creata da una differenza di pressione che c'e' tra dorso e ventre dell'ala (parte superiore e inferiore), se non ci fossero quei "rialzamenti" entrerebbero in contatto i flussi d'aria del ventre e dorso e questo causerebbe una perdita di portanza.
Assenza di wingalet (vengono chiamate cosi)==> scambio di flussi ==> Perdita di portanza ==> minore efficienza ==> maggior carburante ==> maggiori spese.

[oedem]

Originariamente inviato da Perocchio

senza entrare nel particolare serve per non far diminuire la portanza delle ali.. poichè questa è creata da una differenza di pressione che c'e' tra dorso e ventre dell'ala (parte superiore e inferiore), se non ci fossero quei "rialzamenti" entrerebbero in contatto i flussi d'aria del ventre e dorso e questo causerebbe una perdita di portanza.
Assenza di wingalet (vengono chiamate cosi)==> scambio di flussi ==> Perdita di portanza ==> minore efficienza ==> maggior carburante ==> maggiori spese.

è esattamente ciò che ho supposto.
infatti il crossflow è proprio il flusso d'aria che si crea da ventre a dorso dovuta alla differenza di pressione. in corrispondenza della fine dell'ala questa differenza di pressione crea un flusso che porta una diminuzione di questa diff di pressione, ergo minore portanza.

[D1o]

oderim, scusa se ti inquino il 3d ma visto che studi ing aerospaziale, potresti cortesemente dirmi dove trovo delle tabelle (libri?dispense?siti web?) dei vari CL e Cd dei vari profili alari (soprattutto naca 6x- ma sarei interessato anche ad altri) a vari angoli d'attacco e velocita? grazie mille

ps va benissimo anche pvt.