Aria deviata da un Cessna

Area dedicata alla discussione di argomenti sulla meccanica del volo e aerotecnica. Quesiti su come fa un aeroplano a volare!

Moderatore: Staff md80.it

Rispondi
Avatar utente
Eporedia
Rullaggio
Rullaggio
Messaggi: 17
Iscritto il: 11 gennaio 2011, 14:43
Località: Ivrea

Aria deviata da un Cessna

Messaggio da Eporedia » 27 aprile 2012, 9:42

Ciao,

volevo chiedervi se mi potevate aiutare a calcolare esplicitando i passaggi l'aria che un Cessna devia verso il basso per il 3 principio di Newton.
In particolare mi riferisco a questo articolo: http://www.tempoliberoenatura.it/index. ... &Itemid=63

Ve ne sarei molto grati!

dg300
Rullaggio
Rullaggio
Messaggi: 9
Iscritto il: 24 agosto 2009, 15:33
Località: Milano

Re: Aria deviata da un Cessna

Messaggio da dg300 » 16 maggio 2012, 18:11

Provo a risponderti.
Con la legge
1) F=m*a
il velivolo riceve una spinta verso l'alto F pari alla forza con cui devia verso il basso l'aria che incontra.
L'accelerazione che subisce l'aria, considerando il moto costante nel tempo, è pari alla deviazione verticale (verso il basso) della velocità dell'aria nell'unità di tempo: dV/t = (Velocità di ingresso Vi - Velocità di uscita Vu) / tempo
(in termini di vettori il triangolo delle velocità fornisce Vu=Vi+dV, Vi e Vu hanno stesso modulo ma sottendono un angolo alfa approssimabile all'angolo d'incidenza)
a = dV/t = (Vi - Vu)/t
percui la 1) diventa
2) F= m/t (Vi - Vu)
dove m/t è la portata dell'aria spostata. Si può approssimare a quella del tubo di flusso di diametro pari all'apertura alare, d=11m per il C172. Immagina il velivolo fermo e l'aria in moto nel tubo orizzontale fino al velivolo e poi deviato verso il basso dopo il velivolo.
La portata d'aria nel tubo diventa:
m/t = ro * A * l / t = ro * (d/2)^2 * PI * V = 2613,4 kg/s
dove ro=densità aria alla quota considerata (0,125 kg a livello del mare 0m QNH), A è la sezione del tubo, V è la velocità di volo (220 km/h = 61,1 m/s) essendo l lo spazio percorso nell'unità di tempo alla velocità di volo V.
Dalla 2) si ottiene la deviazione di velocità:
dV= F / m/t = 3,94 m/s
essendo il peso del velivolo 1050 kgf = 10300,5 N
Risolvendo il triangolo di velocità si ricava l'angolo alfa di deviazione subito dall'aria (per angoli piccoli in radianti si può approssimare cos(alfa)=alfa):
dV/2 = Vi * cos (alfa/2); alfa = Vi / dV = 0,064rad = 3,7° (leggermente inferiore agli ipotizzati 5° dell'articolo).
Ripetendo i calcoli ad una quota di 2000m (QNH), ro=0,103 kg/m^3, a pari velocità di volo, si avrebbe una portata di 2153,5kg/s con una deviazione di 4,5° (gradi sessadecimali).

baldeagle
Rullaggio
Rullaggio
Messaggi: 1
Iscritto il: 8 gennaio 2015, 11:17

Re: Aria deviata da un Cessna

Messaggio da baldeagle » 10 gennaio 2015, 11:26

Ciao
Sono arrivato alla tua risposta perchè anch'io ero curioso di capire il calcolo, ma non mi tornano i tuoi conti, per cui vorrei capire meglio.
Riporto i miei calcoli:
Sezione =95 m^2 tubo diametro 11m
Ro aria 1,225 Kg/m^3 0m slm e 15°c
v 61.1 m/s
Il prodotto di questi termini da 7101 Kg/s e non 2613,4
Mi puoi aiutare a capire dove sbaglio?
Grazie
Aurelio

Rispondi