[Flaggy]

borntofly, su 06 settembre 2011 - 23:03, ha detto:

mentre i motori che tu citi sono ad area variabile non a geometria variabile....almeno a me hanno sempre detto che sono due tipi di fenomeni diversi tra loro...

Sono a geometria variabile e ad area variabile e sono il più classico esempio di motori da caccia. Le sezioni di gola e di uscita sono regolabili con un sistema di petali mobili e il condotto si trasforma da convergente a convergente/divergente a seconda del regime di funzionamento e senza la necessità di alcuna spina. Praticamente lo standard di riferimento in questo genere di realizzazioni.

[Mustanghino]

forse geometria variabile è più vago come termine, mentre area variabile indica chiaramente la grandezza fisica interessata

[Flaggy]

Certamente, comunque ugello a geometria variabile è un una definizione piuttosto comune e che non da molto spazio a fraintendimenti. Insomma dire ugello a geometria variabile non è improprio come dire ala a geometria variabile (più corretto a freccia variabile visto che a rigore anche l'estensione di un ipersostentatore varia la geometria).

[borntofly]

Flaggy, su 06 settembre 2011 - 23:17, ha detto:

Sono a geometria variabile e ad area variabile e sono il più classico esempio di motori da caccia. Le sezioni di gola e di uscita sono regolabili con un sistema di petali mobili e il condotto si trasforma da convergente a convergente/divergente a seconda del regime di funzionamento e senza la necessità di alcuna spina. Praticamente lo standard di riferimento in questo genere di realizzazioni.

Questa discussione era cominciata sui motori turbofan poi chiarito questo argomento siamo passati agli ugelli, chiarito anche questo argomento siamo passati a dire se esistono o meno ugelli ad area variabile piuttosto che parlare del loro funzionamento

Cmq voglio approfittare per chiarire l'ultimo dubbio che mi è rimasto sugli ugelli.
Flaggy lo chiedo a te perché sei molto preparato (per questo ti ho citato), il mio dubbio è il seguente:

Un aereo dotato di ugello variabile con petali mobili come dici tu, è inizialmente fermo. Lentamente aumenta il numero di giri del motore e acquista velocità. Nelle prime fasi di volo il moto è subsonico (per quanto veloce possa accelerare ci sarà comunque un intervallo di tempo in cui la velocità è subsonica) e sfrutta un ugello di tipo convergente in cui la sezione finale dell'ugello è sezione di gola (leggi anche sezione critica e al più sezione sonica). Questo tipo di ugello va bene fin quando i gas in uscita sono subsonici e raggiungono una velocità in uscita che è al massimo sonica. Se aumenta ancora la velocità i gas raggiungono sempre una velocità sonica nella sezione di uscita (perché essendo l'ugello semplicemente divergente quella è sezione di gola) e la restante espansione avviene come ventaglio di espansione sul bordo dell'ugello.

Questa parte di ragionamento è giusta vero?

Poi, ipotizziamo che l'ugello sia a geometria variabile quindi possa variare (tramite il meccanismo dei petali, come si vede anche dal video) la sua sezione di uscita.
E anche fin qui ci siamo.
Quello che non mi è chiaro è come posso vanirsi a creare una sezione di gola all'interno dell'ugello. Ovvero cerco di spiegarmi meglio. Abbiamo detto che aumentando la sezione di uscita l'ugello diventa convergente-divergente, ma per essere tale deve presentare una sezione di gola che prima non c'era (ugello semplicemente convergente) come nasce fuori questa sezione di gola? Come viene a crearsi? Con quale meccanismo si regola?

Spero di aver posto bene la domanda, il mio non è essere petulante è solo una curiosità che mi è venuta e sono certo che saprete rispondermi per chiarire ogni mio dubbio.

[Flaggy]

Beh, i petali interni sono in due sezioni, una che parte dall’inizio dell’ugello e arriva fino a dove si può generare la sezione di gola e l’altra dalla sezione di gola a quella d’uscita.
I petali di ciascuna sezione si sovrappondono (in modo maggiore o minore al variare delle sezioni) e quelli contigui delle due sezioni sono incenierati fra loro.
Il tutto è controllato da martinetti che lavorano ad aria compressa (come quelli dell’F-100 che ha un caratteristico sibilo quando varia la sezione) oppure usando come fluido idraulico lo stesso carburante.
Esiste un complesso cinematismo esterno ai petali con leverismi e cerniere che collega fra loro e varia le sezioni di gola e di uscita.
Quella della prima foto è un'immagine 3D dell'ugello dell'F-100 in alcune della varie configurazioni che può assumere.



La seconda immagine è invece tratta da un richiesta di brevetto per un ugello raffreddato ma dove si può vedere una tipica configurazione del cinematismo collegato alle due sezioni di petali interni.
Poi esistono anche dei petali esterni che carenano tutti i cinematismi e raccordano l'ugello con la fusoliera, adattandosi alle varie sezioni di uscita e che sono quelli più facilmente visibili osservando un motore di questo tipo.

Questo messaggio è stato modificato da Flaggy: 07 settembre 2011 - 12:50

[borntofly]

Si ora è chiare, e devo dire anche abbastanza semplice come concetto!

Grazie Flaggy per la risposta chiara ed esaustiva

[mach789i]

Flaggy, su 05 agosto 2010 - 08:16, ha detto:

Perchè, conti alla mano, richiede meno energia prendere tanta aria ed accelerarla poco (turbofan) piuttosto che prenderne poca e accelerarla tanto (turbogetto semplice).

però tanta aria accelerata poco vuol dire:
- potere sollevare un mezzo pesante
- non potere andare molto veloci (per cui serve poca aria accelerata molto)

ho detto castronerie?

[Flaggy]

mach789i, su 26 settembre 2011 - 16:42, ha detto:

ho detto castronerie?

Se ho capito cosa intendi, no...
Se per sollevare intendi sfruttare il propulsore per equilibrare il peso è ovvio che sia meglio avere la massima efficienza (e infatti gli elicotteri hanno un rotore enorme) mentre qualsiasi altra soluzione sfrutta motori molto potenti, ma ha sempre una spinta risicata rispetto al peso(STOVL).
Se invece ti riferisci a un decollo "standard"un motore ad altissimo BPR a velocità bassissime ha comunque una spinta enorme a parità di potenza installata e quindi facilita molto le cose.
Per estensione, per cargo tattici che si vuole con prestazioni STOL, è più vantaggioso l'uso delle turboeliche proprio perchè la turboelica può essere visto come un turbofan non intubato a grandissimo rapporto di diluizione.

Sul discorso andare molto veloci...ovvio che il turboreattore ha un campo di utilizzo più esteso. Il minor diametro consente di evitare problemi di comprimibilità anche ad alte velocità e risuce la resistenza di forma grazie alla minor sezione.
Comunque si tratta di adattare il rapporto di diluizione alle prestazioni richieste, cercando di tenerlo più alto possibile per ridurre i consumi.

Questo messaggio è stato modificato da Flaggy: 26 settembre 2011 - 17:26

[BlackGripen]

Ragazzi scusate se mi intrometto ma non ho ben a capito perchè se il flusso in uscita è supersonico la geometria dell'ugello rende meglio se divergente...

E poi volevo chiedere se la "seghettatura" del bordo di uscita del flusso freddo nei nuovi turbofan Trent1000 utilizzati sui 787 serve a diminuire la resistenza aerodinamica tra l'aria compressa dal motore e quella che scorre all'esterno...

Spero di essere stato chiaro...

[Flaggy]

L'ugello non è divergente in caso di flusso supersonico in uscita...
E' convergente/divergente che è ben diverso e non è che rende meglio: è l'unico modo per farlo funzionare se vuoi che dall'ugello esca un flusso supersonico.
Per ottenere un flusso supersonico devi infatti accelerare i gas di scarico che dietro la turbina sono ancora sicuramente subsonici e ad alta pressione.
Segue quindi un convergente per farli espandere e accelerarli fino alla velocità sonica (stringendo la sezione un flusso subsonico accelera) e da qui in poi, se voglio ulteriomente accelerare i gas, devo far seguire un divergente (allargando la sezione un flusso supersonico accelera e si espande ulteriormente).

La seghettatura sulla carenatura del flusso freddo del 787, ma anche del 747 di nuova generazione e in futuro sul 737 MAX, serve a favorire il rimescolamento tra aria espulsa dal motore e aria esterna. Secondo questo concetto Boeing, l'evitare un eccessivamente violento contatto fra i due flussi a diversa velocità, riduce la turbolenza e ciò si traduce in una minor perdita di energia e quindi in una maggiore efficienza del propulsore.

[BlackGripen]

Grazie Flaggy sei stato chiarissimo come al solito anche per quelli tardi come me