Diverters

[Robot4]

Ciao a tutti,
Chi mi spiega in maniera esaustiva la funzione dei DIVERTERS? Da quello che ho capito io servono a separare dalla presa d'aria lo strato limite,è corretto? Ma quel che non mi è chiaro è il perché di questa separazione... Inoltre, quest'ultimo viene convogliato altrove o deviato al di fuori della presa d'aria stessa?

Grazie

[max70]

Intendi le piastre in corrispondenza delle prese d'aria tipo questa?



Lo strato limite è la zona aderente alla superfice della fusoliera dove la velocità del flusso è minore a quella di avanzamento a causa della viscosità. In altre parole è l'area nella quale un po' d'aria resta "incollata" alla fusoliera (molto improprio ma spero renda l'idea).

Lo spessore dello strato limite aumenta con l'aumentare della lunghezza del corpo: se per semplicità immagino una lastra piana messa "di taglio" rispetto ad un flusso d'aria sul bordo anteriore avrò uno srato limite di altezza nulla, che aumenta andnado verso il bordo posteriore.

Detto ciò, credo che non sia conveniente che la presa d'aria di un aereo ingerisca lo strato limite (che essendo più lento diminuisce la portata) quindi in alcuni casi (come l'F4 della foto) si mette una parete che evita l'ingestione dello strato limite.

[Achille]

Lo spessore dello strato limite aumenta con l'aumentare della lunghezza del corpo: se per semplicità immagino una lastra piana messa "di taglio" rispetto ad un flusso d'aria sul bordo anteriore avrò uno srato limite di altezza nulla, che aumenta andnado verso il bordo posteriore.

Se mi posso permettere aggiungo che lo spessore dello strato limite aumenta all'aumentare del numero di Reynolds (lo strato limite laminare è molto più sottile che quello turbolento).

Ora guardando l'immagine mi sono chiesto: ma anche la piastra ha un proprio strato limite, quindi la presa d'aria si mangia lo stesso un po' di strato limite. E se fosse montata per migliorare le prestazioni della presa d'aria a regimi alto subsonico-transonico-supersionico (per intenderci dove la comprimibilità si fa sentire)?

[max70]

In effetti, come supposto da Achille, la piastra dell'F4 era in effetti divisa in due sezioni verticali incernierate (in giunto si vede nella foto), e la sezione posteriore poteva essere orientata in funzione della velocità di volo.

L'effetto cui accennavo è forse più evidente nell'F16, su F16.net ho trovato questa immagine:



L'ultima figura mostra lo strato limite che viene separato dal diverter. Anche la piastra genera, inevitabilmente, un proprio strato limite ma questo sarà di dimensioni ridotte date che non ha molto spazio per svilupparsi.

[Achille]

In effetti, come supposto da Achille, la piastra dell'F4 era in effetti divisa in due sezioni verticali incernierate (in giunto si vede nella foto), e la sezione posteriore poteva essere orientata in funzione della velocità di volo.

Quello è un discorso che riguarda la propulsione se non sbaglio! Ho vaghi ricordi di imbocchi supersonici che per essere "avviati" necessitano o di una spina (F-16) per generare l'onda d'urto o appunto della geometria variabile (F-14).

Max la foto è sparita, riesci a mettere solo il link? Grazie

[max70]

Il link è il seguente: http://www.f-16.net/f-16_forum_viewtopi ... rt-15.html

Questo è lo stralcio della figura in questione:

Tornando alla prese d'aria a geometria variabile la loro funzione è quella di "sagomare" le onde d'urto in modo da minimizzare le perdite.

[Achille]

Ok grazie!!

Tornando alla prese d'aria a geometria variabile la loro funzione è quella di "sagomare" le onde d'urto in modo da minimizzare le perdite.

Da come lo hanno spiegato a me le cose sono un po' diverse: nel caso di una presa dinamica per aereo supersonico il problema è che nel passare da velocità subsonica a supersonica la presa d'aria deve "ingoiare" l'onda di shock normale. Il mio libro di propulsione "Propulsion Aerea - Ernesto Benini ed. Cleup" dice che per risolvere questo problema ci sono 2 modi: l'overspeeding (non praticabile) e la geometria variabile che si può realizzare con dei pannelli mobili (qui si vede molto molto bene http://www.lizpope.com/Miramar98/Fighte ... intake.jpg), con spine (F-16) o con diffusori a decelerazione esterna (tipo F-104).

Forse intendiamo la stessa cosa oppure ho capito male io.

[max70]

Intendevo la stessa cosa... solo che non mi sono spiegato bene.

Quando ho scritto: "sagomare l'onda d'urto" avevo in mente, ad esempio, il cono mobile del Blackbird che poteva traslare in modo realizzare un'onda d'urto che si andasse ad appoggiare all'imboccatura del motore.

[Robot4]

Signori,
siete stati fenomenali nelle spiegazioni. Tanto di cappello...
Laddove c'è un diverter vuol dire che la presaq d'aria non sarà a geometria variabile oppure non è detto? Mi pare infatti che la presa d'aria del Typhoon sia a geometria variabile pur avendo una piastra

[Achille]

Già suddividere il diverter in due piastre la prima fissa e la seconda mobile mi sembra un buon modo di "cominciare" una geometria variabile!
Per quanto riguarda la presa d'aria del Tifone (ma vista l'ora e il tasso alcolico potrei dire ca**ate) credo sia simile a quella dell' F-16, ossia la famosa piastra diverter e una specie di taglio al centro (che io chiamo spina) che serve a creare un'onda d'urto normale. Fonti sicure però non ne ho, meglio chiedere a FAS!
ecco una foto che mostra la presa dinamica di un tifone (quelle alette in basso possono essere una geometria variabile?!?)

[Robot4]

Beato te che fai ancora vita da studentello... Goditela perché non sarà sempre così.
Tornando al nocciolo della questione ho un altro quesito: la geometria variabile delle prese d'aria è gestita da calcolatore o è demandata al pilota?

[MarcoGT]

Beato te che fai ancora vita da studentello... Goditela perché non sarà sempre così.
Tornando al nocciolo della questione ho un altro quesito: la geometria variabile delle prese d'aria è gestita da calcolatore o è demandata al pilota?

IMHO e' gestita da uno dei computer di bordo

[Achille]

Beato te che fai ancora vita da studentello... Goditela perché non sarà sempre così.

La festa di fine sessione esami è un must (poi era anche a tema anni '70)!

Sicuro al 100% che è gestita da pc anche perchè la variazione di area non è lineare con il numero di mach (così spannometricamente le formule di hugoniot variano con (1-M^2) o (M^2-1) insomma una cosa del genere che è quadratica).

[JT8D]

Ok grazie!!

Tornando alla prese d'aria a geometria variabile la loro funzione è quella di "sagomare" le onde d'urto in modo da minimizzare le perdite.

Da come lo hanno spiegato a me le cose sono un po' diverse: nel caso di una presa dinamica per aereo supersonico il problema è che nel passare da velocità subsonica a supersonica la presa d'aria deve "ingoiare" l'onda di shock normale. Il mio libro di propulsione "Propulsion Aerea - Ernesto Benini ed. Cleup" dice che per risolvere questo problema ci sono 2 modi: l'overspeeding (non praticabile) e la geometria variabile che si può realizzare con dei pannelli mobili (qui si vede molto molto bene http://www.lizpope.com/Miramar98/Fighte ... intake.jpg), con spine (F-16) o con diffusori a decelerazione esterna (tipo F-104).

Forse intendiamo la stessa cosa oppure ho capito male io.

Concordo !!
Essenzialmente, la presa dinamica supersonica deve rallentare l’aria che entra nel motore dalla velocità supersonica fino a velocità subsoniche, idonee all'ingresso nel compressore. In linea teorica il condotto dovrebbe essere convergente per poter rallentare il flusso (mentre un diffusore subsonico ideale deve essere divergente). Dopo aver rallentato il flusso a M = 1 con convergente, si prosegue il rallentamento nel campo subsonico con un condotto divergente.
Chiaramente si tratta di consideraizioni teoriche, dato che una presa simile non è realizzabile, vi sarebbero molti problemi.
Tra l'altro si instaura a monte della presa un onda d'urto: per raggiungere la condizione di funzionamento desiderata occorrerebbe portare il velivolo ad un numero di Mach di volo superiore a quello di progetto, fino a far ‘ingoiare’ l’urto, e poi rallentare fino alle condizioni di progetto.
Oppure si ricorre ad un sistema che permette la modifica della geometria della presa.
In ogni caso, nella pratica, non si può fare a meno delle onde d'urto.
E come ben noto in pratica si utilizzano prese ad onda d'urto normale, che rallentano il flusso tramite un urto normale (e che vanno bene per M non ecccessivamente alti, a causa delle forti perdite di pressione totale che si hanno con questo sistema ad alti M), e prese ad onde d'urto oblique (con il cono centrale), che riducono la perdita di pressione totale ottenendo la decelerazione del flusso attraverso un sistema di onde d’urto oblique seguite da un' onda d’urto normale.

Paolo