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Portanza: Esercizi di Metodi analitici

Esercitazione di Metodi analitici e numerici per l'ingegneria per l'esame della professoressa Cerutti. Il presente documento è il progetto d'anno del corso Metodi analitici e numerici per l'ingegneria. Esso tratta il fenomeno della portanza mediante una trattazione matematica analitica e numerica (eseguita mediante il software Comsol Multiphisics) e lo descrive basandosi su un modello a potenziale. Vedi di più

Esame di Metodi analitici e numerici per l'ingegneria docente Prof. M. Cerutti

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ESTRATTO DOCUMENTO

portanza

della

Fenomeno

Circolazione =-100π

Si nota che sorpassando il valore limite si ha il distacco del punto di ristagno dalla superficie e

la portanza continua comunque ad aumentare in modo lineare.

Si mostra ora un immagine del gradiente del potenziale che corrisponde per come è stato

definito alla velocità del fluido.

Come scala graduata si impone velocità nulla al colore blu e aumentando la tonalità verso il rosso

aumenta la velocità.

La figura a sinistra fa riferimento a una circolazione pari a -30π, mentre l’altra ad una pari a -100π.

Si può notare che i risultati concordano con quanto descritto dalle teorie delle correnti portanza

aerodinamiche a potenziale in cui la velocità è maggiore nella parte superiore del cilindro.

Nell’immagine di sinistra si possono vedere i punti di ristagno abbassati rispetto all’asse di

simmetria orizzontale del cerchio, cosa non osservabile nell’immagine di destra in quanto si ha il della

distacco del punto di ristagno. Fenomeno

Analisi errore:

Conoscendo la soluzione esatta del problema si propone qui di seguito un’analisi dell’andamento

dell’errore all’infittirsi della mesh, tenendo costanti tutti gli altri dati del problema: geometria e

condizioni al bordo.

Si fissa U=10 e la costante C=5.

Grafico in scala logaritmica (X=maximum element size,Y=errore)

Confrontando l’errore con andamenti noti si osserva l’andamento lineare dell’errore al diminuire

delle dimensione dell’elemento finito. Si può osservare come l’andamento sia inizialmente sub-

lineare e poi divenga lineare all’infittirsi della mesh.

Profilo alare portanza

della

Fenomeno

La trattazione effettuata sul cilindro rotante presupponeva di introdurre un artificioso movimento

rotatorio dello stesso al fine di ottenere la circolazione desiderata; la geometria dei profli alari non

necessita di una rotazione.

Storicamente lo studio dei profili alari parte dalla soluzione ottenuta sul cilindro rotante potendo

ottenere la forma dell’ala mediante trasformate conformi nel piano complesso del cerchio.

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DESCRIZIONE ESERCITAZIONE

Esercitazione di Metodi analitici e numerici per l'ingegneria per l'esame della professoressa Cerutti. Il presente documento è il progetto d'anno del corso Metodi analitici e numerici per l'ingegneria. Esso tratta il fenomeno della portanza mediante una trattazione matematica analitica e numerica (eseguita mediante il software Comsol Multiphisics) e lo descrive basandosi su un modello a potenziale.


DETTAGLI
Corso di laurea: Corso di laurea in ingegneria meccanica (MILANO) (corso erogato in lingua inglese)
SSD:

I contenuti di questa pagina costituiscono rielaborazioni personali del Publisher Federico88 di informazioni apprese con la frequenza delle lezioni di Metodi analitici e numerici per l'ingegneria e studio autonomo di eventuali libri di riferimento in preparazione dell'esame finale o della tesi. Non devono intendersi come materiale ufficiale dell'università Politecnico di Milano - Polimi o del prof Cerutti Maria Cristina.

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