Fenomeni di compressione dovuti alla velocità del suono

[Black Knight]

Ciao ragazzi

 

volevo chiedervi, ogi studiando aerotecnica in preparazione al compito, mi sono imbattuto in un'argomento che non ho molto chiaro, la compressione e la espansione del fluido in regime sonico e supersonico.

La doamnda è, sapreste spiegarmi un modo chiaro e semplice come funziona la storia...

 

Da quello che ho capito(sperando di aver capito), è che considerando una lastra che in una prima fase la considero con un andamento piano per poi variare la sua pendenza, creando un'angolo α, con angolo convesso, succede che il flido diminuisce di velocità.

nel caso in cui l'angolo α sia concavo, la velocità aumenta.

 

Ma cosa cambia quando ho un'onda d'urto obliqua??

 

Sono sicuro che riuscirete a illuminarmi!!!

[Black Knight]

Nessuno è ancora in grado di darmi una risposta??????

[Maurice]

Da quello che ho capito(sperando di aver capito), è che considerando una lastra che in una prima fase la considero con un andamento piano per poi variare la sua pendenza, creando un'angolo α, con angolo convesso, succede che il flido diminuisce di velocità.

nel caso in cui l'angolo α sia concavo, la velocità aumenta.

 

Le risposte alle tue domande potrebbero riempire un intero libro!

Non mi sembra il caso qui di parlare con un linguaggio tecnico e pieno di formule per farti capire le cose, provo a far qualche esempio banale con la speranza di "illuminarti". Chiedo ai super-esperti di gasdinamica di permettermi qualche licenza e di non bacchettarmi

Uno delle curiosità dell'aerodinamica compressibile è che le sue teorie sono applicabili al traffico urbano.

Prova ad immaginare una autostrada a 4 corsie con le automobili che corrono a 130km/h. Se a un certo punto la strada inizia a stringersi dalle corsie più a destra, le auto devono necessariamente rallentare e accordarsi una all'altra, le prime a rallentare sono quelle a destra, poi rallentano tutte quante. Questo è anche quello che avviene a un flusso supersonico che incontra una parete con un angolo alpha: lo spazio per il fluido si riduce, perciò le particelle devono rallentare e "accodarsi" !

Nel caso contrario, quando la strada si allarga, le macchine si dispongono in più corsie e possono viaggiare a velocità maggiori, così anche il fluido quando aumenta la sua velocità quando dispone di più spazio.

 

Ma cosa cambia quando ho un'onda d'urto obliqua??

Cambia rispetto a cosa?

[Black Knight]

Questo è anche quello che avviene a un flusso supersonico che incontra una parete con un angolo alpha: lo spazio per il fluido si riduce, perciò le particelle devono rallentare e "accodarsi" !

 

se non sbaglio, quando si ha una variazione di sezione quando si è in regime suopersonoico, in questo esempio le macchinine non riescono a rallentare e si vanno a scontrarte una con l'altra e vanno a formare un'onda d'urto....che si propaga in avanti.

 

Cambia rispetto a cosa?

 

Semper ne caso uìin cui si ha una variazione di angolo e quindi di sezione

[Maurice]

se non sbaglio, quando si ha una variazione di sezione quando si è in regime suopersonoico, in questo esempio le macchinine non riescono a rallentare e si vanno a scontrarte una con l'altra e vanno a formare un'onda d'urto....che si propaga in avanti.

Eh sì, si propaga in avanti perché le prime macchine a scontrarsi sono quelle che si trovano sulla corsia di destra (che nel nostro esempio, è la corsia che inizia a stringersi) mentre le macchine più a sinistra si scontrano più avanti.

Semper ne caso uìin cui si ha una variazione di angolo e quindi di sezione

credo che hai un po' di confusione, un flusso supersonico rallenta esclusivamente tramite delle onde d'urto (che sono sempre oblique o, come caso particolare, normale).

[Black Knight]

meglio allora che dò un'altra letta al libro e vedo di capirci un pò....nel caso riporto il paragrafo.....

 

 

 

graze mille comunque

[Black Knight]

Riporto il paragrafo a riguardo

 

"Quando il valor id Mach critico viene superato, nella zona dell'ala di amggiore curvatura, si incrementa ulteriormente la velocità di scorrimanto locale del fluido, assumendo valori superiori a quelli della velocità del suono. Immediatamente dietro questa zona, la velocità è più bassa, per qui si produce un addensamento di onde di pressione che provocano un'aumento repentino della densità.

 

Qualora i corpi presentino un diedro o uno spigolo, si riscontrano delle onde d'urto oblique. In tal caso, la velocità a monte e a valle dell'onda, non hanno la stessa direzione ma esiste una deviazione alfa.

Per un certo valore del numero di Mach esiste un valore massimo della deviazionie stessa e se l'anglol del diedro e dello spigolo è inferiore ad esso, l'onda è attaccata all'estremità anteriore del corpo, diversamente rimane <vanti ad esso.

 

Anche nel caso di onda obliqua, la pressione, la densità e la temperatura hanno valori più elevati a valle che a monte della stessa, mentre la velocità nell'attraversarla decresce ma può essere superiore o inferiore a quella del suono, in relazione al valore della deviazione"

[Maurice]

Vuoi un altro esempio "alla quark" per capire meglio il fenomeno delle onde d'urto?

Cerca su internet un qualsiasi filmato di una grande nave da crociera che solca il mare, noterai che dalla prua si creano due onde (una a sinistra e l'altra a destra) che si spostano dritte verso l'esterno.

Se la nave fosse troppo tozza, le onde del mare diventano una sola e si posiziona in avanti rispetto alla prua. Prova a far scorrere un dito dentro l'acqua, noterai lo stesso effetto.

 

Questi due esempi sono comparabili con le onde d'urto che si verificano con un flusso supersonico: se il corpo presenta un angolo (o uno spigolo) piccolo, l'onda d'urto sarà obliqua e attaccata al corpo, mentre se il corpo è tozzo, l'onda si posizionerà davanti ad esso e sarà un'onda curva.

Edited June 13, 2008 by Maurice

[Black Knight]

Grazie mille!!!!

 

Adesso ci sono!!!

 

Una spiegazione molto banale è molto più chiara di tante parole

[tommy]

per il principio di conservazione dell'energia, se aumenta la pressione diminuisce la velocità (vedi legge di bernoulli).

ora...se c'è un fluido che scorre su una lastra piano, con un angolo convesso capisci intuitivamente che lo spazio (quindi l'area) che occupa il fluido aumenta...ciò significa che la pressione diminuisce (si creano onde di espansione)....nel caso di angoli concavi succede il contrario..

attenzione: considerando il regime di moto il discorso non è più valido...ma come ha detto qualcuno si riempirebbe un libro......

spero di essere stato chiaro...

ciao