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Costruzione dirigibile


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Salve a tutti. Sono nuovo in questo forum e quindi non conosco ancora bene le dinamiche di utilizzo.

 

Tuttavia ho necessariamente bisogno dell'aiuto di qualche persone competente.

 

Sto progettando, per conto dell'Università, la struttura di un dirigibile di forma discoidale, con diametro massimo pari a circa 12 m ed altezza pari a 3 m. Il mio problema riguardo la valutazione delle azioni del vento.

 

Mi spiego meglio: l'ipotesi é che la struttura sia investita da una raffica di vento di velocità pari a 20 m/s. La raffica comincia istantanea (con andamento a gradino), ma perdura nel tempo, fin quando non viene equilibrata dall'incremento di resistenza aerodinamica dovuto alla variazione di velocità. Il punto é: una raffica di 20 m/s, provoca sicuramente un aumento della velocità del dirigibile di 20 m/s?.

 

Ragionando in questo modo, mi trovo due valori della forza del vento totalmente differenti nelle due direzioni, ovvero ortogonale al diametro del disco e parallelo ad esso. Nel primo caso, la variazione di resistenza dovuta all'incremento di velocità di 20 m/s é relativamente bassa, in quanto la superficie investita dal vento è piccola (altezza 3 m). Nel secondo caso, ovvero raffica verso l'alto (ortogonale al disco), la resistenza è molto elevata e la forza del vento, necessaria ad equilibrare tale resistenza all'equilibrio, é più grande di circa 20 volte. Possibile tanta differenza? Questo mi provoca un fattore di carico molto alto, con conseguente fatica nel dimensionamento dei vari elementi.

 

C'é qualcuno che mi può aiutare nel risolvere tale dubbio?

 

Vi ringrazio anticipatamente.

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Mi spiego meglio: l'ipotesi é che la struttura sia investita da una raffica di vento di velocità pari a 20 m/s. La raffica comincia istantanea (con andamento a gradino), ma perdura nel tempo, fin quando non viene equilibrata dall'incremento di resistenza aerodinamica dovuto alla variazione di velocità. Il punto é: una raffica di 20 m/s, provoca sicuramente un aumento della velocità del dirigibile di 20 m/s?.

 

Ragionando in questo modo, mi trovo due valori della forza del vento totalmente differenti nelle due direzioni, ovvero ortogonale al diametro del disco e parallelo ad esso. Nel primo caso, la variazione di resistenza dovuta all'incremento di velocità di 20 m/s é relativamente bassa, in quanto la superficie investita dal vento è piccola (altezza 3 m). Nel secondo caso, ovvero raffica verso l'alto (ortogonale al disco), la resistenza è molto elevata e la forza del vento, necessaria ad equilibrare tale resistenza all'equilibrio, é più grande di circa 20 volte. Possibile tanta differenza? Questo mi provoca un fattore di carico molto alto, con conseguente fatica nel dimensionamento dei vari elementi.

 

C'é qualcuno che mi può aiutare nel risolvere tale dubbio?

 

Vi ringrazio anticipatamente.

 

Se il vento arriva ad'angolo d'attacco 0, la velocita del dirigibile alla fine arriva ai 20m/s e non oltre, Ma non perche viene equilibrata dalla resistenza aerodinamica (che rimane 0) ma dal venire a mancare della forza che lo spinge. il vento relativo diminuisce all'aumentare della velocita del dirigibile, una volta che il dirigibile arriva a 19ms, il vento relativo è di solo 1ms, a 20ms il vento relativo è 0 e quindi 0 forza.

 

Tra differenze di area e cd, un rapporto di 20 a 1 tra le 2 resistenze non mi pare affatto improbabile.

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