Compiti ed esercitazioni VERIFICATO
Laboratorio Gasdinamica
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Di cosa parla
- Laboratorio n. 1: Distribuzione di pressione attorno al profilo alare NACA 0015
- Obiettivo: Calcolare la distribuzione di pressione su un profilo alare NACA 0015 simmetrico in galleria del vento.
- Strumentazione: Galleria del vento (convergente, camera di prova, divergente), tronco alare con spessore massimo del 15% della corda, 11 prese di pressione statica sul dorso (0-80% della corda), una presa statica per il flusso indisturbato (p∞), una presa di pressione totale per il flusso indisturbato (p0∞), e un manometro collegato a tutte le prese per misurare le differenze di pressione rispetto all'ambiente.
- Metodologia di Calcolo:
- Le differenze di pressione (pi-p∞) sono ricavate dalla legge di Stevino (pg(h∞-hi)), considerando l'inclinazione del manometro (sinß) per maggiore precisione.
- La pressione dinamica del flusso indisturbato (1/2pV∞²) è calcolata come (p0∞-p∞).
- Il coefficiente di pressione (Cp) è determinato come (h∞-hi)/(h∞-h0∞).
- La velocità del flusso indisturbato (V∞) viene calcolata dalla relazione di Bernoulli.
- Procedura Sperimentale: Si calcola la distribuzione di pressione sul dorso con il profilo a 6° di incidenza, poi si ruota il profilo simmetricamente a 0° per ottenere la distribuzione del ventre, combinandole per la distribuzione totale.
- Laboratorio n. 2: Calcolo del numero di Mach
- Obiettivo: Visualizzare un'onda d'urto obliqua generata dalla deflessione di un flusso d'aria causata da un cuneo e rilevare il numero di Mach prima e dopo l'urto.
- Strumentazione e Descrizione:
- Il flusso d'aria è fornito da un serbatoio alla galleria del vento, passa attraverso una camera di tranquillizzazione (con manometro per pressione in ingresso), quindi in un ugello convergente-divergente.
- Un cuneo (semi-ampiezza θ=30°) è posizionato nella camera di prova a 0° di incidenza per generare l'onda d'urto conica.
- Un regolatore permette di variare l'angolo di incidenza del cuneo, mantenendo il vertice sull'asse del condotto.
- Il metodo di Schlieren è utilizzato per visualizzare l'onda d'urto, sfruttando la diffrazione della luce dovuta alle variazioni di densità del flusso.
- Un deumidificatore a valle dell'ugello previene la condensazione del vapore acqueo.
- Calcolo del Numero di Mach:
- Si misura l'angolo dell'onda d'urto (ß) dall'immagine Schlieren (es. 48°).
- Si usa una tabella θ-ß-Mach per risalire al numero di Mach a monte (M1).
- Si calcola la componente normale del numero di Mach a monte: M1n = M1 * sin(ß).
- Usando una tabella per urti normali con M1n, si trova M2n.
- Si ricava M2 (numero di Mach a valle) tramite M2 = M2n / sin(ß - θ).
- Esempio di valori: M1=1.95, M1n=1.45, M2n=0.7196.