Appunti di Aerodinamica

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Author: santodio_

Revisionato il 25/07/2026

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Appunti completi del corso di aerodinamica del professore Fulvio Stella dell'anno accademico 2019/2020.Gli appunti sono scritti a mano e sono completi di tutti gli argomenti del corso, con …

Esame Laboratorio di Aerodinamica

Facoltà Ingegneria aeronautica e dello spazio

Dal corso del Prof. Stella Fulvio

Università Università degli Studi di Roma La Sapienza

A.A. 2019-2020

140 pagine

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Introduzione

La forza che si genera verso l'alto è chiamata portanza ed è sfruttata dai galeoni per andamento di tipo resistente (flessibilità d'ala flettente in poppa). Costruendo il corpo con forma opportuna, oltre alla forza resistente, si può generare una forza perpendicolare al moto che si chiama portanza.

La forma delle vele cambiavano; permette di navigare anche con venti lateralmente.

Per un aereo di linea la portanza rispetto alla resistenza è 8 volte più grande. Per aerei particolarmente efficienti il rapporto resistenza/portanza arriva anche a 40.

Molto più efficiente rispetto ad un lanciatore, per questo è più convenientemente il satellite avvicinato.

Come si produce portanza?

Esempio cucchiaino e rubinetto: con la parte convessa verso l'alto.

Introduzione

La forza che si genera verso l'alto è chiamata portanza.

È sfruttata dai galeoni per andamento di tipo resistente (difesi alzando la parte anteriore, abbassando la poppa). Costruendo il corpo con forma opportuna, oltre alla forza resistente, si può generare una forza perpendicolare al moto che si chiama portanza.

La forma delle vele cambiando: permette di navigare anche con venti che arrivano lateralmente.

Per un aereo di linea la portanza rispetto alla resistenza è 8 volte più grande. Le aree particolarmente efficienti e il rapporto resistenza/portanza arriva anche a 40.

Molto più efficiente rispetto ad un lanciatore, per questo è più conveniente il satellite aviarizzato.

Come si produce portanza?

Esempio cucchiaio e rubinetto: con la parte convessa verso l'alto.

Dal punto di vista macroscopico

Dal punto di vista macroscopico, non riusciamo a distinguere l'aria particella da particella, ma la percepiamo come una struttura continua. È interessante studiare come l'insieme di particelle permetta di far volare un aereo.

n° particelle 10²³ numero di Avogadro

Le particelle si urtano tra loro perché sono soggette all'agitazione termica, che è una forma di energia meccanica degradante che macroscopicamente chiamiamo temperatura.

Il libero cammino medio è lo spazio che può percorrere una particella prima di urtare un'altra.

Condizioni atmosferiche ~ 10^-7 volte/mm

Ci sono punti in cui le particelle sono più addensate e punti in cui lo sono meno -> si considera la densità media.

Paletta deviatrice di un flusso

Insieme di particelle
Massa in entrata = massa in uscita
Velocità diverse

Spinta?

Dopo l'urto la particella cambia direzione e posso calcolare l'impulso trasmesso attraverso la variazione di quantità di moto.

ΔQ = F (esercitata) F per unità di tempo

Modello continuo: distribuire le proprietà in modo omogeneo nello spazio.

Non funziona quando l’aria risulta più rarefatta e il libero cammino medio arriva all’ordine, per esempio, del metro o del chilometro.

Gas: il libero cammino medio si approssima regolarmente, il gas modella la sua forma in base al volume assegnato.

Liquido: non si applica.

Passaggio al continuo - ESM

PASSAGGIO AL CONTINUO - ESM = _N/^Σ m_i = Nm_i conservazione della massa

_{pesata con la massa} (e sono tutte uguali)

v̅ = _Σ m_i v_i / _Σ m_i = _Nm_i / N = 1/N Σ v_i

Le particelle hanno una loro individualità.

_{media del pacchetto}

v̅ = v̅ + u_i

_v̅ di agitazione termica

_{a media nulla}

Nel caso della paletta la velocità del pacchetto è la velocità media, la velocità della particella è data dalla associazione di energia dovuta all’agitazione termica ad ogni particella. L’energia non è distribuita uniformemente, ma è distribuita in modo gaussiano, relativamente al livello di agitazione termica.

Volume specifico e pressione

Volume specifico: V_s = ¹/_ρ

Volume occupato dall'unità di massa

Pressione: forza che un fondo esercita sulla superficie.

A livello microscopico da particella normale per un intervallo di tempo infinitesimo finito. Per un pacchetto di particelle

P = n . m . ū_x²

Componente quadratica media

ū_x² = ¹/_N Σ u_xi²

Nell'agitazione termica non ci sono direzioni preferenziali, quindi

ū² = ū_x² + ū_y² + ū_z² poiché u_x = u_y = u_z

= 3 ū_x²

=> ū_x² = ¹/₃ ū²

Sostituisco nella pressione

P = n m m ¹/₃ ū²

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