Numero di pale dell'elica

[Otaku]

Ciao a tutti, qualcuno mi può spiegare quali criteri determinano la scelta del numero delle pale dell'elica di un aereo? Io so solo che più aumenta il numero e più ciascuna pala deve muoversi nella scia di quella precedente, con perdita di "presa" sull'aria... ma allora perchè un numero di pale che cambia da aereo ad aereo??? Non ne bastano due?
E i motoalianti hanno addirittura una pala sola! Ci sarà un contrappeso dalla parte opposta...

[N757GF]

Ciao a tutti, qualcuno mi può spiegare quali criteri determinano la scelta del numero delle pale dell'elica di un aereo? Io so solo che più aumenta il numero e più ciascuna pala deve muoversi nella scia di quella precedente, con perdita di "presa" sull'aria... ma allora perchè un numero di pale che cambia da aereo ad aereo??? Non ne bastano due?
E i motoalianti hanno addirittura una pala sola! Ci sarà un contrappeso dalla parte opposta...

Dipende essenzialmente dalla potenza che deve sviluppare l'elica. Per quanto riguarda il rendimento, hai ragione, se aumenti il numero di pale aumenta diminuisce il rendimento.

[Giulio88]

Ciao a tutti, qualcuno mi può spiegare quali criteri determinano la scelta del numero delle pale dell'elica di un aereo?

credo sia legato alla potenza: il cessna172 skyhawk 2 pale per esempio...
il g222 ne ha 3 il c130 ne ha 4...

[Otaku]

Capito. Grazie a tutti!

[I-DISA]

All'aumentare del numero di pale aumentala forza di trazione che esse generano. Trascurando gli effetti di interferenza che le pale nella realtà hanno, nel passaggio da una pala a 2 pale (di uguuale dimensione e forma del caso con una pala), si ottiene il raddoppio della forza portante ovvero della trazione ovvero della spinta. A parità di numero di giri al mozzo del motore ottango quindi il raddoppio dell apotenza.

Tuttavia, all'aumentare del numero di pale aumentano i problemi relativi all'interferenza tra le medesime. Tale fenomeno è dovuto al fatto che una pala entra nella scia dell'altra generando un calo nell'efficenza delle pale. (Mi pare che aumentino anche i problemi di tipo eroacustico ma qui non vado oltre).

Con gli studi aerodinamici fatti per le pale nelle gallerie e soprattutto grazie allo sviluppo florido che hanno avuto i codici CFD dagli anni 80 in poi; si è potuto assistitere in generale ad un incremento del numero di pale dei motori a fronte di un calo marginale delle problematiche che nascono per via dell'interferenza.

Mi pare che nell'aviazione commerciale oggi si sfrutti principalmente l'esapala.

[pippo682]

Confermo che ci sono anche conseguenze acustiche. Per limitare il rumore del nostro aereo di traino, uno Stinson con motore da 235 HP, siamo passati da un bipala ad un quadripala, con diametro più piccolo. Le prestazioni sono leggermente diminuite, ma è risultato un po' più silenzioso. Non so se la diminuzione di rumore sia da addebitare al numero di pale o al diametro, però...

[I-DISA]

Confermo che ci sono anche conseguenze acustiche. Per limitare il rumore del nostro aereo di traino, uno Stinson con motore da 235 HP, siamo passati da un bipala ad un quadripala, con diametro più piccolo. Le prestazioni sono leggermente diminuite, ma è risultato un po' più silenzioso. Non so se la diminuzione di rumore sia da addebitare al numero di pale o al diametro, però...

Credo alla riduzione del diametro, che porta ad una riduzione della velocità periferica delle pale (a parita di numero di giri al mozzo), e quindi riduce l'effetto di "taglio" che una pala fa sulla scia delle altre.
Ma ripeto è un ambito che fino ad ora ho solo lambito.

[alainvolo]

L'utente alainvolo ha richiesto in data 31 ottobre 2011 la cancellazione del suo account e la rimozione dei suoi post.

[AlphaSierra]

L'esapala (v.ATR42-500) con campanatura primaria accentuata,rappresenta un buon compromesso tra rendimento e vibrazioni.

ALAIN C.

Cosa è la campanatura primaria? grazie
ciao
ale

[alainvolo]

L'utente alainvolo ha richiesto in data 31 ottobre 2011 la cancellazione del suo account e la rimozione dei suoi post.

[FAS]

...aggiungerei che molto spesso in fase di progettazione é un compromesso! tutto dipende dalla trazione/portanza che vuoi ottenere in funzione delle fasi del volo e delle missioni che il tuo velivolo deve affrontare (per TDD)

a volte ad esempio... anche in base a configurazioni specifiche dell´aeromobile bisogna non superare un certo diametro/raggio dell´elica/pala. Ad esempio nella realizzazione di alcuni velivoli per mantenere una certa distanza dal suolo dell´estremitá di pala (per non agire sui carrelli) si e´ preferito ridurre il raggio di pala incrementando il numero di pale, per ottenere comunque lo stesso effetto propulsivo (termine improprio ma valido ai fini del topic).
Quindi si hanno effetti benefici e non a seconda della scelta che si effettua...
All´aumentare del numero di pale si ha l´insorgere di effetti negativi, come scritto dagli altri forumisti, come il calo del rendimento, ma anche si possono notare degli effeti benefici come la riduzione delle vibrazioni.

bisogna quindi trovare un compromesso...ripeto esempio...se vuoi piú spazio tra il disco della pala rotante ed il suolo e non vuoi agire sui carrelli devi ridurre il raggio di pala che deve essere compensato dall´incremento del numero di pale se vuoi mantenere costante la quantitá di moto... spero di essere stato chiaro...

poi comunque tutto é regolato ed influenzato da tante altre variabili come il calettamento dei vari profili, caratteristica del motore, numero di giri del motore, se il sistema é a passo fisso o variabile, svergolamenti e tanti altri parametri che di sicuro adesso dimentico...

ecco.....fondamentali sono anche i materiali

[filippo1974]

Per approfondire questo discorso, sottopongo un quesito che serbo da tempo.

E' vero che all'aumentare del numero di pale aumentano i fenomeni di interferenza, implicando quindi una progettazione più accurata. Ma allora come si concilia questo problema con il disegno dei fan nei moderni motori turbofan ad alto coefficiente di by-pass, motori che talvolta vengono (con un po' di azzardo forse?) definiti come dei "quasi-turboelica", probabilmente considerando il sostanzioso contributo alla spinta complessiva fornito dalla sola aria accelerata dal fan.

Ciao
Filippo

[N757GF]

Anche qui moooolto genericamente: come hai giustamente scritto tu, il fan ha una funzione completamente diversa dall'elica. L'elica genera trazione per effetto della "portanza" delle sue pale, il fan genera spinta per effetto della variazione di velocità di una certa massa d'aria

Direi che sia la stessa cosa, da due punti di vista differenti.

[FAS]

Anche qui moooolto genericamente: come hai giustamente scritto tu, il fan ha una funzione completamente diversa dall'elica. L'elica genera trazione per effetto della "portanza" delle sue pale, il fan genera spinta per effetto della variazione di velocità di una certa massa d'aria

Direi che sia la stessa cosa, da due punti di vista differenti.

scusate non vi seguo!!..

[N757GF]

Anche qui moooolto genericamente: come hai giustamente scritto tu, il fan ha una funzione completamente diversa dall'elica. L'elica genera trazione per effetto della "portanza" delle sue pale, il fan genera spinta per effetto della variazione di velocità di una certa massa d'aria

Direi che sia la stessa cosa, da due punti di vista differenti.

Non ti seguo neanche io....

L'effetto aerodinamico di un airfoil puo` essere visto in termini di pressione sulla superficie, e allora si parla di portanza oppure di variazione della quantita` di moto che viene impressa all'aria (terzo principio), ma sono due metodi di analisi dello stesso fenomeno.

[FAS]

ricordate che nel caso di un sistema ad elica, il propulsione é data dall´elica stessa, nel caso di un turbojet la propulsione é data dal sistema turbina/ugello!

[Ro60]

ricordate che nel caso di un sistema ad elica, il propulsione é data dall´elica stessa, nel caso di un turbojet la propulsione é data dal sistema turbina/ugello!

Mi permetto di precisare Fas.

Nel sistema turboelica, parte della spinta, una piccola percentuale, proviene anche dal getto del turbogas.

Nei turbogetti la propulsione viene ottenuta per accelerazione della massa di gas in uscita dall'ugello.
Non dalla turbina, a meno che tu non faccia riferimento alle turboventole plurialbero, nelle quali parte della turbina, la low pressure, fà girare direttamente il fan ed il compressore di bassa...Parlando di un turbogetto a singolo albero, la turbina serve unicamente all'azionamento del compressore.

Dico giusto?

Ciao e grazie.

[FAS]

ricordate che nel caso di un sistema ad elica, il propulsione é data dall´elica stessa, nel caso di un turbojet la propulsione é data dal sistema turbina/ugello!

Mi permetto di precisare Fas.

Nel sistema turboelica, parte della spinta, una piccola percentuale, proviene anche dal getto del turbogas.

Nei turbogetti la propulsione viene ottenuta per accelerazione della massa di gas in uscita dall'ugello.
Non dalla turbina, a meno che tu non faccia riferimento alle turboventole plurialbero, nelle quali parte della turbina, la low pressure, fà girare direttamente il fan ed il compressore di bassa...Parlando di un turbogetto a singolo albero, la turbina serve unicamente all'azionamento del compressore.

Dico giusto?

Ciao e grazie.

piú che giusto! facevo un discorso generale per includere anche i velivoli di piccolo peso che non necessariamente hanno motore turbogas!
comunque grazie! sei molto preciso!

io comunque volevo soffermarmi e dare una visione chiara, indipendentemente dal tipo di motore, della funzione dell´elica e del fan..che hanno due compiti totalmente differenti.
spero di essere stato chiaro
scusatemi per gli eventuali equivoci che ho fatto nascere

[FAS]

ricordate che nel caso di un sistema ad elica, il propulsione é data dall´elica stessa, nel caso di un turbojet la propulsione é data dal sistema turbina/ugello!

correggo il mio post!

come ha giustamente fatto notare ro60 la turbina "pur essendo disegnata in maniera tale da non far perdere velocitá al fluido" (passatemi questa licenza poetica) non contribuisce alla propulsione.

scusatemi non voglio creare maliintesi e falsa informazione

grazie ro60 per avermi fatto notare l´errore

[Ro60]

Figurati!

Grazie a te per la conferma di quanto ho scritto.

Nessun problema per gli equivoci e ancora grazie per le precisazioni.

Ciao!

[Ro60]

indipendentemente dal tipo di motore, della funzione dell´elica e del fan..che hanno due compiti totalmente differenti.

Perdonami,
ma non "accelerano" aria tutti e 2?

Ciao

Questa mi era sfuggita...

Beh, si, il fan null'altro è che un elica con tante pale, ma basta dare un occhiata alle elica del C27J, ad esempio, per rendersi conto delle similitudini...

Porta pazienza FAS, oggi non era la tua giornata...

[FAS]

si entrambi muovono fluido!
ma l´elica é propulsore!
il fan nono lo é!
vi spiego meglio il mio punto di vista.

correggetemi se sbaglio:
nel caso dell´elica questa muovendosi dá direttamente trazione al velivolo!
giusto? il fluido non subisce altra trasformazione!

nel caso del fan: questo spinge il fluido che prima di dare trazione deve passare ancora attraverso la camera di combustione e che quindi deve subire un ulteriore trasformazione... in questo caso la trazion/spinta é data dall´ugello

quindi fan ed elica hanno funzioni diverse.

é giusto o non é giusto?
grazie per la vostra attenzione

[Ro60]

Uhm...ho capito cosa vuoi dire...

Però il fan è un grosso "ventolone" (passatemi il termine), la cui funzione principale è quella di trazione e non di compressione dell'aria che deve poi attraversare i combustori. Ecco, il fan esercita trazione nell'aria, e alla sua uscita una parte raggiunge il primo stadio del compressore di bassa.

[FAS]

il fan deve preparare il fluido per la camera di comustione...

l´elica spinge/trae direttamente il velivolo!

forse cosí va meglio...

ragazzi non mi fate partacce...peró

[Ro60]

Il fan consente che parte dell'aria accelerata, non compressa, acceda agli stadi di compressione successivi...

Dai, non voglio spaccare il capello in quattro...

però m'interessa l'opinione di Francesco, sopratutto se ha dei dati su questo "lavoro d'aria"...

[Ro60]

Sai cosa Fas? Secondo me confondi "FAN" con "STADI DEL COMPRESSORE (L.P. ed A.P.)"...

Io mi riferisco nei miei esempi a turboventole HIGH BY PASS RATIO, sia ben chiaro...

[I-DISA]

Il fan consente che parte dell'aria accelerata, non compressa, acceda agli stadi di compressione successivi...

Dai, non voglio spaccare il capello in quattro...

però m'interessa l'opinione di Francesco, sopratutto se ha dei dati su questo "lavoro d'aria"...

Per favore evitiamo di scrivere nozioni che creano confusione.
Il fluido nel passare nel fan viene compresso e come.
Il rapporto manometrico "beta = Pvalle/Pmonte" di copressione del fan tipicamente si attesta attorno al' 1,15 che è poi un valore molto prossimo a quello che hanno gli satdi di compressore assiale.

[Ro60]

Il fan consente che parte dell'aria accelerata, non compressa, acceda agli stadi di compressione successivi...

Dai, non voglio spaccare il capello in quattro...

però m'interessa l'opinione di Francesco, sopratutto se ha dei dati su questo "lavoro d'aria"...

Per favore evitiamo di scrivere nozioni che creano confusione.
Il fluido nel passare nel fan viene compresso e come.
Il rapporto manometrico "beta = Pvalle/Pmonte" di copressione del fan tipicamente si attesta attorno al' 1,15 che è poi un valore molto prossimo a quello che hanno gli satdi di compressore assiale.

Per carità, chiedo venia!

Avevo domandato dei dati ed eccoli...!

Stavolta domando scusa io, anche a FAS per l'inesattezza da me postata.

Mi dici per favore, qualè il salto di pressione da uno stadio del compressore al successivo?

Grazie.

[I-DISA]

Il fan consente che parte dell'aria accelerata, non compressa, acceda agli stadi di compressione successivi...

Dai, non voglio spaccare il capello in quattro...

però m'interessa l'opinione di Francesco, sopratutto se ha dei dati su questo "lavoro d'aria"...

Per favore evitiamo di scrivere nozioni che creano confusione.
Il fluido nel passare nel fan viene compresso e come.
Il rapporto manometrico "beta = Pvalle/Pmonte" di copressione del fan tipicamente si attesta attorno al' 1,15 che è poi un valore molto prossimo a quello che hanno gli satdi di compressore assiale.

Per carità, chiedo venia!

Avevo domandato dei dati ed eccoli...!

Stavolta domando scusa io, anche a FAS per l'inesattezza da me postata.

Mi dici per favore, qualè il salto di pressione da uno stadio del compressore al successivo?

Grazie.

Gli stadi di compressore assiale conferiscono un salto di pressione, in termini di rapporto manometrico di compressione, di 1.2-1.3 circa. Con 1.3 credo che mi sono anche tenuto largo.

[aurum]

L'accoppiamento dell'elica con il motopropulsore e' uno dei misteri dell'aviazione.
Non conosco aeroplano che nella preproduzione non ne abbia sperimentate almeno una decina.
Attualmente ci sono dei buoni programmi di simulazione ma la prova del 9 avviene sempre e solo in volo.
Ricordo ad esempio sul Siai 260,vennero provate eliche di uguale diametro e passo,ma con profili leggermente diversi,che davano differenze di trazione fino al 16% nelle varie fasi dell'inviluppo di volo.
Inoltre l'elica deve essere ottimizzata a seconda dell'impiego prevalente dell'aereo(lunghezza pista,quote medie di impiego,velocita' di crociera,etc).
Nel caso di un elica a passo fisso ad esempio,si parla di "elica normalmente adattata",quella che permette,a quota zero ed in aria Std.,di assorbire tutta la potenza del motore.
Quest'elica permettera' di volare alla massima velocita' in volo orizzontale al massimo numero dei giri(senza superarli).
Ovviamente questa elica non dara' probabilmente prestazioni eccelse durante la salita,o in decollo e per questo motivo si procedera' per approssimazioni,fino a trovare un compromesso soddisfacente.

[FAS]

nel caso del fan: questo spinge il fluido che prima di dare trazione deve passare ancora attraverso la camera di combustione e che quindi deve subire un ulteriore trasformazione... in questo caso la trazion/spinta é data dall´ugello

Non lo è in quanto FAN l'aria da esso "spostata" non partecipa alla combustione e nel caso di un turbofan ad alto rapporto di diluizione fornisce l'85/90% della spinta totale.

E questo è limpido e cristallino!!!

Il rimanente 15/20% va nel "core" e partecipa alla combustione


Ciao

giusto! é vero! scusatemi ragazzi!
infatti parte del fluido va all´esterno e non nella camera di combustione... raffredda anche il sistema oppure no???

[FAS]

Il fan consente che parte dell'aria accelerata, non compressa, acceda agli stadi di compressione successivi...

Dai, non voglio spaccare il capello in quattro...

però m'interessa l'opinione di Francesco, sopratutto se ha dei dati su questo "lavoro d'aria"...

Per favore evitiamo di scrivere nozioni che creano confusione.
Il fluido nel passare nel fan viene compresso e come.
Il rapporto manometrico "beta = Pvalle/Pmonte" di copressione del fan tipicamente si attesta attorno al' 1,15 che è poi un valore molto prossimo a quello che hanno gli satdi di compressore assiale.

ma lo stesso ingresso della presa d´aria dovrebbe iniziare a fare questo lavoro!
confermate?

[FAS]

forse cone questi disegne riusciamo a capirci meglio!

[FAS]

e poi questa

[Ro60]

Il fan consente che parte dell'aria accelerata, non compressa, acceda agli stadi di compressione successivi...

Dai, non voglio spaccare il capello in quattro...

però m'interessa l'opinione di Francesco, sopratutto se ha dei dati su questo "lavoro d'aria"...

Per favore evitiamo di scrivere nozioni che creano confusione.
Il fluido nel passare nel fan viene compresso e come.
Il rapporto manometrico "beta = Pvalle/Pmonte" di copressione del fan tipicamente si attesta attorno al' 1,15 che è poi un valore molto prossimo a quello che hanno gli satdi di compressore assiale.

Per carità, chiedo venia!

Avevo domandato dei dati ed eccoli...!

Stavolta domando scusa io, anche a FAS per l'inesattezza da me postata.

Mi dici per favore, qualè il salto di pressione da uno stadio del compressore al successivo?

Grazie.

Gli stadi di compressore assiale conferiscono un salto di pressione, in termini di rapporto manometrico di compressione, di 1.2-1.3 circa. Con 1.3 credo che mi sono anche tenuto largo.

Ho letto da qualche parte che si è anche arrivati ad uno strepitoso 1.5...

Ti risulta?