Esercitazioni del corso di Tecnica ed economia dei trasporti

NUMERO GIRI

COPPIA · no giri sostituisco

ricavo di e

>

- nell'espressione precedente

! !

3) superabile potenza

della

pendenza corrispondenta

massima in massima

Nes

potenza

troviamo giri corrispondente

residua di massima

la al alla potenta

numero

>

- Nres Nrvote NR

-

= max velocità

↳ resistenza potenza

nela

potenza vincere

X

S d >

- " massima

R

ordinarie del

ordinaria motore

resistenze

massima può

potenza potenza

che trasmessa Un max

rote

alle

ma

superare

X

essere spesa addizionale

Resistenza ↓ Nmax

rendimento

motore

massima in M

potenza : .

:

diretta

presa S

[max

P Vumax ci

da

dopodiché NRES vicavo pendenza

che

sappiamo : ma

·

= . .

Peso

4) raggiungibile

velocità diretta) massima

della

corrispondenza

in coppia

presa di

coppia

vedi valore

Tabella -

- /24/60)

Mm 3 6

Vc ( - , .

max r

=

max Sp ↳ dato

↳ dato

5) massima

pendenza superabile massima

della

in coppia

corrispondenza in

velocità corrisp

resistenza Coppia

Nres e

Nr

NrvoteCmax- .

A

= massima del motore

V

d max

massima

potenza erogata PRESA

N

o

dal DIRETTA

in

motore corrisp Coppia max

. S

[max

P Vmax

NREs trovo

-

= - pendenza

>

> . -

- max

Caratteristica di potenza e velocità massima dei natanti

Tracciate le caratteristiche di potenza del natante e la curva della potenza resistente, la

velocità massima si determina ricordando che alla velocità massima il natante non è in

grado di accelerare ulteriormente (forza di trazione trasmessa all’elica è proprio quella

necessaria a vincere le resistenze). Potenza trasmessa all’elica=potenza resistente

Rot Ra Ro

Rv Rar

Rsv

+ + +

+

= d

d

d d ↓

RESISTENZA RESIST

RESIST

RESISTENZA .

viscosità

d'onda

VORTICI

D'ATTRITO RESIST

AERODINAMICA

Rot Ra Re Ro

Rsu Rar

trascurano

si +

+

e > =

-

% RTOT

2

% Ro

3 -Sup Carena

.

12

S S

f

Ru

Ra +

con = . .

.

S ↳ densità

Coeff Scabrezza acqua

. VY/ 2

Ro D

5

7 4

e con .

.

= .

. S ↳ Dislocamento volume Spostato

acqua

:

Coeff FINEZZA dalla h ave

.

SNELLEZZA

O TOT Pr Rot

la V

resistente vivoli

potenza sarà =

Pr T V sforzo

T

motrice trazione

potenza =

-

= Ma

Ne rendimento

Ne elica

. = rendimento dell'asse

Ma =

È possibile disegnare le curve della potenza resistente e della potenza motrice in funzione

della velocità (retta), mentre la velocità massima del natante si determina uguagliando la

potenza resistente a quella trasmessa dell’elica Pe D

U

C fattore

= attrito

di

e globale

.

. =

Vmax

Pe

Pr = faccio

Pr

Pr grafico

velocità sostituisco

trovata massima

la trovare

volta e

X

> ma :

e

- Elementi geometrici dell’ala

RICHIAMI DI TEORIA:

1) La pianta alare è definita come la proiezione dell’ala

su un piano tale che questa risulti di area massima.

Aspetto: è la forma della pianta alare che può essere

rettangolare, triangolare o trapezoidale.

Apertura alare: massima dimensione dell’ala misurata

ortogonalmente al piano di simmetria (misura di b)

2) il Profilo alare è la traccia della generica sezione AA’

parallela al piano di simmetria. I profili possono avere

più forme: concavo-convessa, convessa, biconvessa. I

profili biconvessi possono essere a loro volta

simmetrici o asimmetrici.

Caratteristici del profilo sono:

• bordo d’ingresso o bordo d’attacco: posto

nella zona anteriore del profilo è l’ambito

direttamente dalla corrente che investe l’ala

stessa; generalmente arrotondato

• Bordo d’uscita: posto nella parte posteriore del

profilo ed è aguzzo

• Dorso e ventre: sono le due facce del profilo e • inarcamento del profilo: rapporto tra

si di buono riferendosi alla forza portante la freccia massima della linea media

dell’ala che è sempre orientata dal ventre al e la corda della linea media che si

dorso ottiene congiungendo gli estremi

• Linea media o scheletro o linea d’asse: luogo della linea media

dei centri delle circonferenze che risultano • Assetto del profilo: determina

tangenti sia all’intradosso che all’estradosso. l’accoppiamento del profilo con la

Le circonferenze considerate individuano con il corrente che lo investe e si

loro diametro, lo spessore massimo del profilo caratterizza in base al tipo di profilo

preso in considerazione.

• corda del profilo: è il segmento I

• Allungamento del profilo: (per ali a pianta

rettangolare è definito come il rapporto fra

l’apertura alare è la corda b/I

X

: = =

(se forma generica) rapporto tra il quadrato dell’apertura alare è la sua superficie x

·

Centro di pressione C: punto in cui la retta di azione della forza aerodinamica F interseca la

retta di riferimento del profilo che ne individua l’assetto.

Incidenza apparente del profilo : è l’angolo tra la direzione del vento all’infinito,

L

rappresentata dal vettore V e la retta di riferimento del profilo.

Forza aerodinamica F operante sull’ala: va

F S

C(a) g

= .,

. .

d

dell'ala CAMPO

del

assetto Coeff.

,

Resistenza R: componente della forza F lungo la velocità relativa S

R va

Cr(a) g

= . .

.

Portanza P: componente della forza F normale alla resistenza R va

S

P (p(a) g

= ., .

.

Angolo di attrito aerodinamico : angolo formato tra la retta d’azione della forza

d

aerodinamica F e la normale alla velocità V tan P R/p fluido di

se attrito

privo

= p

R 0

0 =

+

=

-

Diagramma sperimentale che per una

fissata velocità V fornisce là caratteristiche e

dinamiche Cp e Cr del profilo di un’ala con Aut

un dato allungamento in funzione

dell’incidenza apparente.

L’angolo negativo corrisponde a

Lo

portanza nulla sul profilo. L’angolo di

incidenza apparente sommato a Lo

fornisce l’angolo di incidenza assoluta. p

L’efficenza E è il rapporto tra il

coefficiente della portanza è quello

della resistenza: I

C/Cr

P/p

E =

= = E

GLOBALE

FATTORE

ATTRITO

DI

Polare assoluta: si ottiene riportando

in ordinate il coefficiente Cp ed in

ascisse il coefficiente Cr ed è quotata

con i valori delle incidenze assolute 22

21

Lo ,

,

e fornisce il coefficiente di portanza in

funzione di quello di resistenza.

Sperimentalmente si trova che : 2

i(

Cro

Cr i

+ con =

= πX

La l'incidenza

il veivolo

distanza si

massima volo assoluta

ottiene audholo con

efficienza E

dell'ala corrisponde

cui massima

,

a -

di E

coefficiente attrito

ossia minimo .

Si minimo

il di

trovare E

deve valore

che dall'incidenza

dipende assoluta X

(p(a) :

attraverso

E-Crotic

CP

= +

Emin =

0

= - - =E

Cr

premin) %

i

=> = 3

Cro

i

E 2.

formula Emin

sostituendo si trova che

di

nella = .

damax = Z

massima

la percorrenza

per : i.

2

min Cro

Diagrammi di marcia per una elettromotrice

Equazione generale del moto: me

Tru) R(v) =

-

Sosta o quiete: velocità nulla e assenza di forze attive e resistenze

Movimento o moto: velocità diverse da zero, resistenze sempre presenti e forze attive

presenti o assenti nelle diverse fasi. Caratterizzato da fasi a: de

T-R

velocità costante

· 0 0

= - =

t

e

velocità T-R

crescente

· o

separiamo velocità

variabili dr/dt(0

decrescente

ottenere T-R10

·

>

- -

x

diagramma moto

del : de

olt me

= R(r)

Trul -

Approssimazione:

All’interno dell’intervallo di velocità si considera

il moto ad accelerazione costante pari al valore

medio dell’accelerazione nel punto medio

100P AV/3

Av 6

,

At (2 3)

me +

= .

= G

R(Vm) (T R)m

T(m) - -

VmAt

volt AS

essendo as :

= =

Sostituendo un’accelerazione variabile con il valore medio si commette un errore, per ridurre

questo errore è necessario ridurre l’ampiezza dell’intervallo finito AV

1. Tracciare la curva caratteristica meccanica di trazione dell’elettromotrice T(V) (viene

fornita funzione dal testo)

2. Tracciare la curva caratteristica delle resistenze ordinarie al moto R(V) (somma della

resistenza al rotolamento e resistenza aerodinamica le cui funzioni sono fornite dal fornite

dal testo)

3. Determinare la velocità di regime Vr come intersezione della caratteristica di trazione e

della curva delle resistenze ordinarie. (Solitamente la curva T(V) è ricavata

sperimentalmente e l’intersezione si ottiene solo in modo grafico, altrimenti si eguagliano

le equazioni)

4. Utilizzare il metodo del per tracciare il diagramma del moto della elettromotrice in

Av

fase di accelerazione

Si presentano due casi:

• per la tratta di 5 km l’elettromotrice non farà in tempo a raggiungere la velocità a

regime, ma per arrestarsi in tempo dovrà iniziare a frenare prima seguendo la curva

fucsia

• Per le tratte di 30 e 100 km l’elettromotrice riuscirà a raggiungere la velocità di regime

che manterrà per un certo tempo per poi iniziare a frenare seguendo la curva di

frenatura.

5. Per tracciare la curva di frenatura Sf e calcolare il corrispondente tempo di frenatura,

bisogna utilizzare le formule del moto uniformemente decelerato:

2 v72

nu v

Av :

Vi Uf -

d tf - Sf

j j

= - =

= 62

te a a

6

3

6

3,6 3 3 20

.

.

. .

, .

,

6. Determinare il tempo tot