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L’elica navale

¾

La cavitazione

Sulla superficie del corpo nei punti dove la pressione p è

tale che: Non si ha cavitazione

> ⇔ σ < σ >

p p o C C

v C P P MIN Si ha cavitazione

< ⇔ σ > σ <

p p o C C

v C P P MIN

Corso di Architettura Navale I - a.a. 2006/07 17

Prof. Salvatore Miranda

L’elica navale

¾

La cavitazione

Per i flussi con superficie libera, la pressione p è la

● 0

(atmosferica) e di quella

somma della pressione esterna p

a

idrostatica;

I punti delle pale dell’elica navale hanno posizioni

periodicamente variabili nel tempo;

La pressione p dipenderà dalle posizioni del punto e

● 0

della pala. Corso di Architettura Navale I - a.a. 2006/07 18

Prof. Salvatore Miranda

L’elica navale

¾

La cavitazione

Posta una generica pala in posizione verticale verso l’alto,

considerata la sezione cilindrica al raggio r, indicata con h

l’immersione dell’asse, si definisce indice critico locale di

cavitazione la quantità: ( ) −

+ ρ −

p g h r p

σ = a v

C 2

ρ

L 1 2 V

R

( )

2

2 2

= + π

V V 2 n r

Dove è la velocità relativa apparente

R A Corso di Architettura Navale I - a.a. 2006/07 19

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L’elica navale

¾

La cavitazione

Per verificare se le pale di un elica sono in cavitazione,

esistono criteri locali e globali.

I criteri locali consentono di calcolare la distribuzione di

pressioni sui punti delle sezioni cilindriche, nota quella delle

velocità ;

I criteri globali consentono una verifica preliminare, ma non

completa, della presenza di cavitazione.

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Prof. Salvatore Miranda

L’elica navale

¾

I profili alari

Le sezioni cilindriche della pala di un’elica sono profili alari

disposti sulla superficie laterale di un cilindro, coassiale all’elica

e di raggio uguale a quello della sezione considerata;

Da un punto di vista geometrico, un profilo alare si compone di

una distribuzione di spessori e di una linea media

Una distribuzione di spessori è un profilo simmetrico avente la

linea media coincidente con la corda;

Una linea media è un profilo alare avente spessori nulli .

● Corso di Architettura Navale I - a.a. 2006/07 21

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L’elica navale

¾ I profili alari: le serie NACA

Distribuzione di spessori NACA 16-015,

= 15% c)

t/c = 0.15 (t max

Linea media NACA 66

= 6% c)

f/c = 0.06 (f max

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Prof. Salvatore Miranda

L’elica navale

¾ I profili alari: le serie NACA

Distribuzione di spessori NACA 16-015, Linea media NACA 66

= 15% c)

t/c = 0.15 (t f/c = 0.06 (f = 6% c)

max max

+

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L’elica navale

¾ I profili alari: le serie NACA

Il profilo simmetrico (distribuzione di spessori ) : è data la

geometria, unitamente alle distribuzioni sul dorso e sulla faccia:

delle velocità V/V , all’incidenza nulla (profilo non portante);

● 0 /V

degli incrementi ∆v che le precedenti velocità subiscono per

● 0

a =1, ritenuti uguali su dorso e faccia

un’incidenza tale che il C

L

nell’ambito di ipotesi di linearità.

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L’elica navale

¾ I profili alari: le serie NACA

Il profilo simmetrico non portante

Ad incidenza nulla le pressioni sul dorso p e sulla faccia p sono

● B F

uguali e date dalle relazioni:

1 1

2 2

+ ρ = + ρ

p V p V ;

0 0 F

2 2

1 1

2 2

+ ρ = + ρ

p V p V ;

0 0 B

2 2

⎡ ⎤

2

⎛ ⎞

1 V

⎢ ⎥

2 ⎜ ⎟

= = ρ −

p p V 1 ⎜ ⎟

F B 0 ⎢ ⎥

2 V

⎝ ⎠

⎣ ⎦

0

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L’elica navale

¾ I profili alari: le serie NACA

Il profilo simmetrico portante

Le pressioni sul dorso p e sulla faccia p ad incidenza tale che

● B F

C = 1 sono date dalle relazioni:

L 1 1 1 1

( ) ( )

2 2

2 2

+ ρ = + ρ − ∆ + ρ = + ρ + ∆

p V p V v ; p V p V v

0 0 F a 0 0 B a

2 2 2 2

1

1

1

1 ( ) ( )

2 2

2 2

= + ρ − ρ − ∆ = + ρ − ρ + ∆

V v

V

V v ; p p

V

p p

F 0 0 a B 0 0 a

2

2

2

2 ∆

− v

p p V a

F B =

− = ρ ∆ 4

p p 2 V v ;

F B a 1 V V

2

ρ V 0 0

0

2

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L’elica navale

¾ I profili alari: le serie NACA

La linea media (profilo sottile per definizione ) : è data la

geometria, unitamente alle distribuzioni sul dorso e sulla faccia

/V , ritenute uguali nell’ambito di ipotesi di

delle velocità ∆v 0

a e corrispondente coefficiente ideale

linearità, all’incidenza ideale α i

di portanza C

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L’elica navale

¾ I profili alari: le serie NACA

La linea media (profilo sottile per definizione ):

─ , le estremità

Alle condizioni di funzionamento ideali, α e C

● i Li

delle linea media sono punti di ristagno, vale a dire bordi di attacco

e di uscita del flusso.

α L.E. T.E.

i V

0

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L’elica navale

¾ I profili alari: le serie NACA

La linea media (profilo sottile per definizione ):

Distribuzione delle pressioni nelle condizioni di funzionamento ideali

● 1

1

1

1 ( ) ( )

2 2

2 2

+ ρ = + ρ − ∆ + ρ = + ρ + ∆

V v

V p

V v ; p

V p

p 0 0 F 0 0 0 B 0

2

2

2

2 ∆ − ∆

p p v

v

1

− = ρ = =

F B

; P 4

4

p p

F B R

1 V

V

2 2

ρ V

0 0

0

2

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L’elica navale

¾ I profili alari: le serie NACA

Il profilo inarcato portante

─ +

α ; C = 1 + a ; C

L i Li

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L’elica navale

¾ I profili alari: le serie NACA

Il profilo inarcato portante

Le pressioni sul dorso p e sulla faccia p ad incidenza complessiva

● B F

α + α con C = 1 + C , nelle ipotesi di linearità:

ι L Li

1 1 1 1

( ) ( )

2 2

2 2

+ ρ = + ρ − ∆ − ∆ + ρ = + ρ + ∆ + ∆

p V p V v v ; p V p V v v

0 0 F a 0 0 B a

2 2 2 2

1 1 1 1

( ) ( )

2 2

2 2

= + ρ − ρ − ∆ − ∆ = + ρ − ρ + ∆ + ∆

p p V V v v ; p p V V v v

F 0 0 a B 0 0 a

2 2 2 2 ⎞

⎛ ∆

− ∆ v

p p V v V

1 ( ) ⎟

⎜ a

F B = +

− = ρ ∆ + ∆ 4

p p 4 V v 4 V v ; ⎟

F B a 1

2 V V V V ⎠

2

ρ V 0 0 0 0

0

2

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¾ I profili alari: le serie NACA

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AUTORE

Atreyu

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DETTAGLI
Corso di laurea: Corso di laurea in ingegneria navale
SSD:
A.A.: 2007-2008

I contenuti di questa pagina costituiscono rielaborazioni personali del Publisher Atreyu di informazioni apprese con la frequenza delle lezioni di Architettura Navale e studio autonomo di eventuali libri di riferimento in preparazione dell'esame finale o della tesi. Non devono intendersi come materiale ufficiale dell'università Napoli Federico II - Unina o del prof Miranda Salvatore.

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