Aerodinamica in Regime Subsonico

Principi del Volo - Lezione 2 | Corso PPL NIBBIO IV

Definizione di Aerodinamica

Definizione di Aerodinamica
Definizione di Aerodinamica

AERODINAMICA:

Classificazioni nello studio dell'Aerodinamica

Classificazioni Aerodinamica
Le tre categorie di classificazione

Le classificazioni sono fatte in base a:

A. 4 caratteristiche del MOTO RELATIVO fluido-corpo;

B. 4 casi della VELOCITÀ RELATIVA fluido-corpo;

C. 2 casi del PERCORSO INTERNO O ESTERNO del fluido rispetto al corpo.

A. Caratteristiche del moto relativo fluido-corpo

4 caratteristiche del moto relativo
Le 4 caratteristiche del moto relativo

Le 4 caratteristiche del MOTO RELATIVO fluido-corpo sono:

  1. LAMINARE o TURBOLENTO;
  2. VISCOSO o NON VISCOSO;
  3. STAZIONARIO o VARIO;
  4. COMPRIMIBILE o INCOMPRIMIBILE.

Caratteristiche 1 e 2

Caratteristiche 1 e 2
Laminare/Turbolento e Viscoso/Non-Viscoso

1. LAMINARE o TURBOLENTO: il moto delle particelle di fluido è totalmente regolare o totalmente irregolare (con tutti i casi intermedi).

2. VISCOSO o NON-VISCOSO: in funzione dell'attrito del fluido stesso (attrito fra le particelle che si muovono una rispetto all'altra e rispetto al corpo solido).

Caratteristiche 3 e 4

Caratteristiche 3 e 4
Stazionario/Vario e Comprimibile/Incomprimibile

3. STAZIONARIO o VARIO: la velocità delle particelle è più o meno costante in ogni punto studiato del fluido.

4. COMPRIMIBILE o INCOMPRIMIBILE: le particelle che compongono il fluido, se sollecitate da una forza, possono più o meno avvicinarsi (rispettivamente caso di un aeriforme o di un liquido).

B. Casi della velocità relativa fluido-corpo

4 casi della velocità relativa
I 4 casi della velocità relativa

I 4 casi della VELOCITÀ RELATIVA fluido-corpo sono:

  1. SUBSONICO
  2. SUPERSONICO
  3. TRANSONICO
  4. IPERSONICO

Casi 1 e 2: Subsonico e Supersonico

Subsonico e Supersonico
Regime subsonico e supersonico

1. SUBSONICO: la velocità relativa fluido-corpo è inferiore alla velocità di propagazione del suono nel fluido.

2. SUPERSONICO: la velocità relativa fluido-corpo è superiore alla velocità di propagazione del suono nel fluido.

Casi 3 e 4: Transonico e Ipersonico

Transonico e Ipersonico
Regime transonico e ipersonico

3. TRANSONICO: la velocità relativa fluido-corpo oscilla tra i due stati precedenti (per lo più si studia il caso in cui la velocità è appena inferiore a quella del suono).

4. IPERSONICO: la velocità relativa fluido-corpo è molto maggiore della velocità del suono (di solito si studiano casi a partire da oltre 5-6 volte il valore della velocità del suono).

C. Percorso interno o esterno del fluido

Percorso interno o esterno
I 2 casi del percorso del fluido

I 2 casi del PERCORSO INTERNO o ESTERNO del fluido rispetto al corpo sono:

  1. ESTERNO
  2. INTERNO
Dettagli percorso esterno e interno
Esempi di percorso esterno e interno

1. ESTERNO: il moto relativo fluido-corpo è esterno al corpo (caso di un aeromobile in volo o di una autovettura in movimento).

2. INTERNO: il moto relativo fluido-corpo è interno al corpo (caso del flusso di fluido all'interno di un motore a turbina o all'interno di una galleria).

Ipotesi di studio per il corso PPL

Ipotesi di studio
Le 6 ipotesi per lo studio dell'Aerodinamica nel corso PPL

Nel nostro caso lo studio della Aerodinamica avverrà secondo le seguenti ipotesi:

  1. fluido INCOMPRIMIBILE;
  2. flusso STAZIONARIO;
  3. moto con VISCOSITÀ NULLA;
  4. caso SUBSONICO;
  5. moto ESTERNO;
  6. moto LAMINARE/TURBOLENTO.
Introduzione equazione
Lo studio fisico del volo inizia con la comprensione di questa equazione

Lo studio fisico del volo inizia con la comprensione di questa equazione.

L'immagine mostra un tubo di flusso con sezioni A e A' diverse: questa è la base per comprendere l'Equazione di Continuità, che verrà trattata nella dispensa successiva.

Riepilogo

CategoriaClassificazioneDescrizione
A. Moto relativoLaminare/TurbolentoRegolarità del moto delle particelle
Viscoso/Non viscosoAttrito interno del fluido
Stazionario/VarioCostanza della velocità
Comprimibile/IncomprimibileAvvicinamento delle particelle
B. Velocità relativaSubsonicoV < velocità del suono
SupersonicoV > velocità del suono
TransonicoV ≈ velocità del suono
IpersonicoV > 5-6 × velocità del suono
C. PercorsoEsternoAeromobile, autovettura
InternoMotore a turbina, galleria
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