Newsgroup: it.scienza.fisica
Titolo: Elica

Visto il quesito sulle vele, vorrei farvi riflettere su cosa è che origina
il movimento di una barca azionando l'elica del motore, ovvero come è che il
moto rotatorio delle pale dell'elica riesce a muovere l'intera barca?
Non credo si possa prescindere dall'attrito interno del fluido.
Si potrebbe forse immaginare di essere su un carrello e spingerlo poggiando
i piedi sulla strada, ma la strada è rigida e produce una forza di reazione
che ci spinge, l'acqua no se la sposto la resistenza che incontro è
minima.....
Quanto conta la geometria dell'elica per la spinta?
Un elica piana potrebbe provocare una spinta?
E per l'elicottero nell'aria cosa cambia??
Ciao Claudio

 E per l'elicottero nell'aria cosa cambia??
Niente, a meno di certi casini appena l'elicottero si muove... ma questi non
snaturano i concetti ma limitano solo le velocità massime degli elicotteri.
Ora si scappa perchè è tardi: per chiarimenti o correzioni sono disponibile.
Se ti interessa approfondire un pochettino beccati sto pdf:
http://www.aero.polimi.it/~bindo/bacheca/MeccanicaVolo/dispense/cap7.pdf
Spero di esser stato chiaro.
Buona notte!
In fede,
    Teo

 Ciao Claudio

 In fede,
addirittura ;-)!!
Ciao Claudio

Mi sono letto la teoria del disco attuatore dalle dispense.
Noto con piacere che ovviamente non si può applicare Bernoulli in prosimità
dell'elica perchè mancano le ipotesi necessarie del teorema (fluido
stazionario. L'andamento di v e di p in prossimità dell'elica non è regolato
da moto stazionario). La prima cosa non tanto "lecita" è quindi considerare
2 tubi di flusso distinti per quanto riguarda le legge di Bernoulli uno
prima ed uno dopo l'elica, ma un unico tubo (unione dei primi due) per
scrivere la legge di continuità.
Qunidi la legge di continuità probabilmente è da assumere come un'ipotesi
aggiuntiva non tanto scontata di per sè. Questa teoria assume qunindi,
secondo me, che le velocità del fluido prima e dopo l'elica sono uguali come
un'ipotesi di partenza escludendo altri contributi al flusso in prossimità
dell'elica (mi può anche tornare se l'elica è "incapsulata" dentro un
cilindro, ma se è libera ciò non è scontato).
Si giunge quindi a formulare necessariamente una variazione di pressione se
le sezioni dei tubi di flusso a "monte" e a "valle" sono diverse.
Per esprimere poi la trazione sull'elica (p2-p1)*A1 in funzione di quantità
misurabili invece che in base alle aree delle sezioni dei tubi di flusso,
c'è la considerazione sulla variazione di quantità di moto della portata
interessata dall'elica stessa. Viene data la formula
T = ro A1 v1 * (v3-v0)
massa che attraversa l'elica nell'unità di tempo per la variazione delle
velocità a "monte e a valle".
Mi potrebbe andar anche bene,.... presuppone sempre la legge di continuità
per il tubo di flusso e la non applicabilità di Bernoulli (se si applicasse
anche Bernoulli non si potrebbe avere p0=p3).
Ok, il modello mi può andar bene, sono un po' deluso sul fatto che così la
variazione di pressione sull'elica è una conseguanza per far "tornare la
cose"!!!! ;-))
Credo sia altresì vero che ottenere qualcosa di più comporti la studio dei
moti turbolenti!!!
Ciao e grazie
Claudio

 Credo sia altresì vero che ottenere qualcosa di più comporti la studio dei
moti turbolenti!!!
Auguri! Mi dispiace, ma la maggioranza delle letteratura sulle eliche è in
tedesco e pochi libri si trovano tradotti in inglese: non sapendo il tedesco
sono un pò in difficoltà. Quando ho tempo passo in biblioteca e ne spulcio
uno: ti faccio sapere se ho trovato q.cosa di bello.
Ah... dimenticavo. Sicuramente le eliche da sommergibile devono sottostare a
condizioni di silenziosità... sennò addio. Potrebbe esser
che l'ettapala sia per ridurre le scie e quindi i rumuri.
Comunque senza dei dati è come parlare del sesso degli angeli.
Ciao, Teo.

 Semplicemente piatta!!!
Continuo a non capire. Piatta ovvero... senza angolo di calettamento, senza
svergolamente e con profilo simmetrico (abbiamo detto che
lo spessore non conta)? Se così fosse no. Farebbe solo un gran casino e
basta: anche perchè la sua coppia resistente sarebbe minima per
la configurazione in cui è quindi smuoverebbe l'aria (senza dare spinte) e
manderebbe in fuga "qualsiasi" motore.
Su alcuni aeroplani si può farè una cosa simile: se l'elica è a passo
variabile si può mettere in "bandiera", ovvero, detto in soldoni, col bordo
d'attacco disposto anteriormente e che mostra l'intradosso (la pancia... la
superficie concava) nel senso di rotazione .
Ciò permette di annullare la spinta e tradurla in una coppia resistente
massima all'albero oppure, molto più spesso, di fare meno resistenza
possibile in caso di avaria al propulsore per cercare di salvare la pelle.
E' da notare un elica non propulsa, in queste condizioni non funziona
nemmeno come turbina: cioè se investita da una corrente non si mette a
girare, quindi si evita di sfasciare ulteriormente il motore.
Non mi risulta che le eliche marine siano in grado di variare il proprio
passo fino a questi livelli poichè non se ne farebbero niente.
Nota: visto che ti piace la nautica, conoscerai sicuramente le eliche (se
così possiamo chiamarle) di tipo Voith-Schneider: con quelle
si estremizza la natura di ala della pala.
Spero di esser stato utile!
Sono comunque a disposizione.
Teo

 trovati (ammesso che esistano).
L'elio liquido non è privo di viscosità?
Ciao,
unit

 L'elio liquido non è privo di viscosità?
Che mi risulti hanno una viscosità ridicolmente bassa (come i super
conduttori hanno una resistenza banalmente bassa)
ma privi di viscosità non penso proprio: vorrebbe dire che le molecole si
muovono in "strati" e che ASSOLUTAMENTE
nessuna molecola cambia "strato"; per giunta lo "strato" che aderisce alle
pareti solide del contenitore non risente di un bencheminimo
attriti.
Mi pare un pò troppo considerando le dimensioni della molecola di elio.
Che esse interagiscono poco si, ma viscosità zero no: magari è difficilmente
misurabile.
Questo la classica eresia tra fisica e ingegneria: siccome siamo su
it.scienza.fisica secondo me ha poco viscosità;
fossimo su it.discussioni.ingegneria sarebbe nulla non potendola misurare.
E' riduttivo però generalmente funziona così.
Ciao,
    Teo.

 Teo
Ciao, Claudio

 stessa)
mi correggo, ho detto una sciocchezza: l'operatore in questione non è quello
di riflessione, ma quello
di inversione. (essendo piana è ovvio che è invariante rispetto ad una
riflessione su se stessa....!!)
L'elica può anche non essere piatta (e in questo caso deve avere
necessariamente un piano di simmetria ortogonale all'asse di rotazione), ma
deve essere invariante per inversione.
L'inversione (I = S2) è la rotazione di 180° rispetto all'asse di rotazione
(C2)
(perpendicolare al piano di simmetria) seguita da una riflessione rispetto
al piano di simmetria (Sigma h).
Tradotto in termini di coordinate (cioè considerando la trasformazione
agente sulle coordinate) ciò significa che, fissato un sistema di
riferimento cartesiano ortogonale avente origine nell'intersezione tra asse
di rotazione e piano di simmetria e con asse z diretto secondo l'asse di
rotazione, un punto (x,y,z) dello spazio appartiene all'elica se e solo se
ci appartiene anche il punto di coordinate
I(x,y,z)=(-x,-y,-z)
Il moto in una direzione es. z non è invece invariante rispetto a I
(....dovrei invertire anche il tempo cioè applicare l'operatore di
inversione temporale all'Hamiltoniana dell'elica...!!..)
(Se l'elica è piana è sufficiente che sia invariante solo rispetto a C2)
....Sono riuscito a rendere incomprensibile una cosa banale!!!
Ciao Claudio

 velocità considerate come un campo vettoriale e  poi si definiscono su
essa i tubi di flusso, no??
Secondo me no... perchè dovresti avere delle discontinuità della velocità
dove il tronco si inserisce con la corrente e quindi
discontinuità di pressione... la natura non fa salti.
La forma dell'imbuto dovrebbe esser dettata dalla legge con la quale
accelera l'aria e quindi aumenta la sua pressione dinamica
a discapito di quella statica.
PS: ho riguardato i "testi sacri" ed infatti, come ricordavo, il teorema di
Bernuolli vale anche in presenza di vorticità però solo lungo la
linea di flusso anzichè su tutto il tubo.
Ciao,
    Teo