Guida completa alla resistenza aerodinamica - metodi per ridurre la resistenza su un velivolo

In questo video presento una guida completa alla resistenza aerodinamica.
Viene innanzitutto fornita una definizione e la formulazione matematica in cui si nota la dipendenza dalla velocità, dalla geometria del corpo e dal coefficiente di resistenza.

La resistenza può essere espresso come somma di 2 contributi: resistenza indotta e resistenza parassita.
La resistenza indotta è un tipo di resistenza dovuta alla portanza. Infatti nelle ali di allungamento finito alle estremità alari si vengono a creare dei vortici (vortici di estremità) che danno luogo alla resistenza indotta. Essa dipende dall'angolo di incidenza.

La resistenza parassita è causata da tutti gli altri elementi del velivolo. Essa è somma di 2 contributi: resistenza di compressibilità e resistenza di scia.
La prima si ha solo ad alte velocità, quando il Mach è maggiore di 0.6 e nasce a causa della variazione di densità nel flusso (es: onde d'urto).
La resistenza di scia è dovuta alla formazione di vortici più o meno grandi a valle di qualsiasi corpo immerso in un fluido in movimento.

La resistenza di scia è espressa come somma di 2 contributi: resistenza di forma e resistenza d'attrito.
La resistenza di forma dipende dalla geometria del corpo ed è dovuta al fatto che il flusso non riesce a lambire perfettamente un corpo e ad un certo punto si stacca generando dei vortici.
La resistenza d'attrito è dovuta all'azione delle forze tangenziali e non di pressione. Essa ha a che fare con lo strato limite.
In particolare essa aumenta quando lo strato limite diventa turbolento.

Uno strato limite turbolento tuttavia ha la caratteristica di staccarsi con più difficoltà. Questo aspetto è utilizzato in prossimità delle superfici di controllo, quando si vuole evitare assolutamente il distacco del flusso. Si montano quindi dei generatori di vortici che anticipano la transizione da laminare a turbolento.

I metodi per ridurre la resistenza sono:
- resistenza indotta: usare le winglet o aumentare l'allungamento alare
- resistenza di forma: usare corpi affusolati, evitari spigoli e punti angolosi ed arrotondare il bordo d'attacco dei profili alari
- resistenza d'attrito: rendere liscia la superficie dei profili evitando asperità (preferire rivetti a testa svasata rispetto a quelli a testa tonda) e arretrare la coordinata del massimo spessore del profilo.

In questo video parlo degli effetti della resistenza su un drone, in cui si evince l'effetto benefico della resistenza indotta:
   • Does a multirotor fly longer in hover...  

Per vedere altri video di aerodinamica, vi consiglio la seguente playlist:
   • Aerodynamics  

#aerodinamica #resistenzaaerodinamica #aerodinamicalezioni #acdrone #resistenzaindotta

‪@PolitecnicodiTorinoChannel‬