Energia eolica - Richiami di aerodinamica

raggio di curvatura avrò una pressione maggiore o minore della pinf. La forza

centrifuga costringe le particelle ad allontanarsi dalla superficie riducendo così

la forza degli impatti di queste ultime sulla stessa. Ciò porta ad una

diminuzione di pressone. Poiché la forza centrifuga aumenta al diminuire del

raggio di curvatura si avrà che l’abbassamento di pressione sull’INTRADOSSO

del profilo sarà inferiore all’analogo abbassamento sull’ESTRADOSSO del

profilo. La PORTANZA è così data dalla differenza di depressione fra l’Estradosso

e l’Intradosso.

Introduciamo un parametro adimensionale chiamato coefficiente di pressione

per descrivere come la pressione locale varia rispetto alla pressione del fluido

indisturbato:

Nel punto di ristagno ho Cp =1 perché P = Pinf + ½ ρVinf . Se Cp<0 zona di

2

R

depressione altrimenti zona di sovrappressione. Cp = 0 se la p del punto

uguaglia la pinf. il Cp è compreso tra 1

nel punto di ristagno e -3/-4. Devo sempre dimensionare in naso in funzione di

un Cp = -4. Da qui conoscendo la V inf trovo il delta P

La curvatura del profilo è inversamente proporzionale all’abbassamento di

pressione generato. Più la curvatura è piccola, più la pressione è bassa.

Siccome tra intradosso ed estradotto quest ultimo ha un R più piccolo allora ho

Pintradosso > Pestradosso forza di pressione che genera portanza



La portanza è dovuta alla differenza fra la pressione differenziale all’estradosso

e quella all’intradosso. La posizione della zona di ristagno gioca un ruolo

fondamentale perché a bassi angoli di attacco concorre solo alla formazione

della Resistenza ma un aumento di tale angolo assicura uno spostamento

sull’intradosso della zona di sovrappressione. In tal caso la zona di ristagno può

contribuire favorevolmente alla formazione della Portanza

Cp varia a seconda della velocità. Dalla velocità dipende anche un altro

parametro importante, il numero di Reynolds:

ν è la viscosità cinematica ed è importante ed indica la capacità di un fluido di

ruotare attorno ad un oggetto più ν è alto più ho capacità di volare perché si



genera Cp (acqua è bassa, aria è alta). Reynolds per volare bene almeno 1

milione. il numero di reynolds non è altro che il rapporto tra proprietà del

fluido non delle forze (viscosità (capacità di una particella di rimanere

attaccata al profilo su cui impatta) e inerzia (tenenza del fluido a non seguire il

profilo su cui impatta))

Per comprendere se un profilo alare o un’ala sviluppa più portanza o resistenza

di un’altra è conveniente utilizzare dei coefficienti adimensionali

Il coefficiente di portanza varia fra 0 e circa 1.4, in assenza di flap. Il

coefficiente di resistenza varia fra circa 0.02 e 2.

In un profilo alare il coefficiente di portanza presenta una variazione lineare per

gran parte del campo di lavoro del profilo. Generalmente gli angoli di lavoro

sono inferiori a 10-12 gradi per cui lo strato limite rimane sufficientemente

aderente al profilo; il campo di moto mostra, sull’estradosso, un punto di

separazione che si sposta lentamente verso il naso mano a mano che l’angolo

di attacco aumenta.

Ricordiamo che ho stallo quando la separazione dello strato limite

sull’estradosso è totale. (angolo di attacco alpha attorno ai 16 gradi)

Oltre l’angolo di Stallo

la portanza diminuisce, più o meno bruscamente, e la resistenza aumenta

considerevolmente

C si ricava con il grafico C – C o anche chiamato polare di Eiffel:

D L D