Propulsione aerea/Capitolo II°: differenze tra le versioni

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==Azione e reazione==
Il 3° principio della Meccanica afferma che ad ogno azione corrisponde una reazione uguale e contraria; cioè le forze che si esrcitano tra due parti di un sistema sono sempre uguali e dirette in senso contrario. Azione e reazione sono sostantivi scambiabili tra loro dal punto di vista della meccanica: la scelta dell'uno e dell'altro è un atto soggettivo nei confronti del fenomeno considerato; per esempio un gas racchiuso entro un recipiente agisce sulle pareti, queste reagiscono a loro volta sul gas; dal punto di vista della meccanica si può dire che le pareti agiscono sul gas e che questo reagisce sulle pareti. Il fatto non cambia se il recipiente è aperto , come per esempio nei razzi e nei reattori, o anche se addirittura si tratta delle mutue azioni di una massa gassosa e di un corpo immerso in esso, come per esempio avviene per un'ala in moto entro un gas; le azioni e le reazioni, nei casi considerati, si esercitano tramite lo stesso sistema di pressioni agenti sulle superfici che delimitano le due parti.
Il 3° principio domina tutti i fenomeni fisici dell'universo; dai più semplici e banali dell'esperienza di ogni giorno ai più grandiosi, interessanti i fatti astronomici.
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Il fluido esercita sulle pareti interne pressioni sostanzialmente normali alla superficie; le componenti normali all'asse sono in equilibrio, cioè non ammettono risultante normale all'asse, mentre le componenti assiali , non equilibrate, imprimono la spinta al corpo. Per calcolarla necessiterebbe fare l'integrazione delle componenti assiali delle forze elementari dovute alle pressioni; però non vi è necessità di operazione, concettualmennte semplice anche se effettivamente noiosa, perché il teorema delle quantità di moto ci permette l'immediata valutazione della spinta. Nel primo caso '''m' V<sub>e</sub>'''. Nel secondo '''m' (V<sub>e</sub>-V)=m' ΔV'''; l'incremento '''ΔV''' è dovuto come vedremo all'apporto di calore; si sono ammesse nulle le forze '''P<sub>1</sub>''' e '''P<sub>2</sub>'''. Se per ipotesi l'espansione non è completa, cioè non arriva sino alla pressione '''p<sub>0</sub>''' necessita aggiungere il contributo delle pressioni; al contrario accade se l'espansione è fatta avvenire al disotto del valore '''p<sub>0</sub>'''.
 
Si consideri per esempioil sistema formato dalle due pale di un rotore di elicottero azionato mediante due autoreattori (fig.5).
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Se '''Ω''' è la sezione di imbocco di un reattore, '''ρ''' la densità, '''V=ωR''' la velocità periferica , la coppia per il teorema del momento della quantità di moto è
 
:::::::<math>\ M=2\ m'\ \Delta V\ R=2\ \rho\ \Omega\ \omega\ \R^2\ \Delta V</math>
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La semplice formula precedente, detta di '''Kutta-Joukowski''' è in fondo un aspetto particolare del teorema della quantità di moto valido per il fatto fisico esaminato; la quantità '''I''' ha infatti le dimensioni di una portata massica per unità di apertura alare.
 
La portanza è dovuta in concreto al risultante delle pressioni agenti sulla superficie dell'ala; la reazione di tutta la massa d'aria , uguale ed opposta alla portanza , è dovuta all'effetto della distribuzione delle pressioni (di verso contrario a quelle dell'ala) sulla superficie ideale fluida di confine dell'aria con l'ala.
 
Maggiori chiarimenti sul comportamento dell'ala di apertura infinita e finita sono dati negli studi di Aerodinamica.