Aerodinamica, Stalio

Aerodinamica dell'aria: concetti di base

Si può evitare di parlare di meccanismi intermolecolari, trattando quindi l'aria come un fluido continuo. Prendendo in considerazione un punto P dello spazio:

Interazioni intermolecolari e densità

Ragionando sui meccanismi intermolecolari, posso avere e non avere interazione tra molecole. Hai viene presa in considerazione un punto, non il centro di un volume eterico di cui calcolo la media degli effetti che accadono. Quanto deve essere grande la sfera?

• Non troppo piccola: Se prendo quanto il cammino libero delle particelle elementari (40-100 nm) i meccanismi intermolecolari non sono trascurabili.
• Non troppo grande: Se troppo grande i valori medi non sono rappresentativi dei valori locali.

Con queste premesse vengono definite _∂p / _∂x, _∂p / _∂y, _∂p / _∂z. La densità dell'aria a 15°C è 1,2 kg/m³. La densità è funzione di pressione e temperatura. In aerodinamica si pone T=const. Nei moti subsonici, la pressione influenza poco la densità dell'aria.

Viscosità dell'aria

Viscosità dinamica (a 15°C μ=18·10^-6 Pa·s)

Viscosità cinematica (a 15°C ν=15·10^-6 m²/s)

L'andamento della viscosità del gas con la temperatura è difficile da descrivere, si sa che la viscosità aumenta con la temperatura.

Concetti di particella fluida ed elemento materiale

Particella fluida: Piccola quantità di materia che si muove con il fluido.

Elemento materiale: Accollo volume, linea, superficie di fluido che esiste nel tempo e che è formato dalla stessa materia (stessi atomi/molecole).

Principio di reciprocità

Nello studio dell'aerodinamica possiamo avere:

• Oggetto fermo e aria in movimento
• Oggetto in movimento e aria ferma

In ogni caso le forze in gioco sono uguali.

Sistema di riferimento spaziale

Avendo un campo di moto è richiesto di trovare la velocità di un punto.

Aerodinamica dell'aria: dettagli tecnici

Si può evitare di parlare di meccanismi intermolecolari, trattando quindi l'aria come un fluido continuo. Introducendo un sistema cartesiano con un punto P dello spazio:

Densità e interazioni intermolecolari

Ragionando sui meccanismi intermolecolari ho l'intera area; posso avere e non avere interazioni tra molecole. Hanno viene preso in considerazione un punto ma il centro di un volume fisico di cui calcolo la media degli effetti accaduti. Quanto deve essere grande la sfera?

• Non troppo piccola: Se prendo quanto il cammino libero delle particelle neutrine (40-100 nm) i meccanismi intermolecolari non sono trascurabili.
• Non troppo grande: Se troppo grande i valori medi non sono rappresentanti dei valori locali.

Con queste premesse possono essere definite _∂ρ/∂x, _∂ρ/∂y, _∂ρ/∂z. La densità dell'aria a 12°C è 1.2 kg/m³. La densità è funzione di pressione e temperatura. In aerodinamica si pone T=cost. Nei moti subsonici, la pressione influenza poco la densità dell'aria.

Viscosità dell'aria

Viscosità dinamica (a 12°C μ=18·10^-6 Pa·s)

Viscosità cinematica (a 12°C ν=15·10^-6 m²/s)

L'andamento della viscosità del gas con la temperatura è difficile da descrivere, si sa che la viscosità aumenta con la temperatura.

Concetti di particella fluida ed elemento materiale

Particella fluida: Piccola quantità di materia che si muove con il fluido.

Elemento materiale: Accordo volume, linea, superficie di fluido che evolve nel tempo e che è formato dalla stessa materia (stessi atomi/molecole).

Principio di reciprocità

Nello studio dell'aerodinamica possiamo avere:

• Oggetto fermo e aria in movimento
• Oggetto in movimento e aria ferma

In ogni caso le forze in gioco sono uguali.

Sistema di riferimento

Avendo un campo di moto è richiesto di trovare la velocità di un punto. Sistema di riferimento riferenziale associato al concetto di particella fluida. Detto riferenziale perché c'è bisogno di dare un’identità a ogni particella presente nel fluido. La particella è identificata dalla posizione nel sistema iniziale di riferimento.

Moto stazionario

Attorno a un cilindro _{Hp fisso Lagrangiano} → ^∂/_∂t = 0. Le velocità del fluido è costante nel tempo. Le regole non è identiche perché solo approssimate non vogliono applicare bene se fluido: lavorando a livello di particelle si vede che queste hanno delle accelerazioni. In questo caso non posso usare solo un sole spaziale, ma devo anche usare un sole riferenziale.

Punto di vista spaziale

Se tempo fisso l’aumentare nel punto P ottengo sempre la stessa velocità, ^∂v/_∂t = 0.

Punto di vista differenziale

̅^*(t, x_o): particella che a t = 0 occupa la posizione x_o. ̅^*(t, x_o): ATTENZIONE! Per misurare ci devo sapere dove mis.