Precisazioni sulle eliche by Franco Donno [pag. 15]

Capitano di Corvetta
edimix
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in un altro topic,anchio lamentavo un problema simile(beccheggio dai 12 ai 20 nodi di velocità) ma non ho avuto risposte soddisfacenti(nella mia pagina personale si puo vedere il mezzo che ho e come è motorizzato)e ho letto qua e la che certe eliche riducono il problema....io ne dubito.......quello che vorrei è ,visto che il "Sommo" è da queste parti ,con la sua semplicità esplicativa riesca a raccontare a tutti noi il perchè un tale difetto si manifesta,come può essere contrastato,se la forma/dimensione della piastra anticavitazione puo avere importanza nel smorzarlo e il tipo di elica potrebbe essere una soluzione...
Capitano di Corvetta
toli60
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donno ha scritto:
... Cosa fare Toli60?
Concavità ce ne sono parecchie. Concavità e convessità. Lo si vede bene anche dalle foto che ha messo.
Non buttare soldi in eliche, anche con una inox non risolveresti niente perchè, come quasi sempre, il problema non è li.
Se riesci abbassa di 10/12 mm. il motore; forse perderai un poco di velocità massima ma guadagnerai in consumi, in diminuzione o sparizione del beccheggio ed in guidabilità.
Se te la senti potresti fare, magari in lega di alluminio 5083, un prolungamento della carena, sulle stesse linee e larghezza, per riportare lo specchio di poppa vicino al motore.
Se puoi, e questa sarebbe la cosa migliore, cambia la barca...

Innanzitutto non vorrei andare fuori topic, ma è per chiudere questa parentesi.
Sigh! Sad
Cambiare la barca non se ne parla, a meno che non salti fuori il 6 al superenalotto!
Se ho ben capito, in ordine di importanza dovrei:
1) modificare lo specchio di poppa e farlo così (anche il compensato marino e vetroresina)
re: Precisazioni sulle eliche by Franco Donno

2) Abbassare di circa 1 cm il motore per cercare di eliminare il beccheggio (sono già al foro più alto e non riesco ad abbassarlo!)
3) Rifare le prove in mare per trovare "l'elica giusta" che mi permetta di arrivare almeno a 5000 giri WOT.
Scusate nuovamente, e grazie per la pazienza.
Wink
Key West 20 WA _ Evinrude E-Tec 90Hp_ Tohatsu 8Hp
Guardiamarina
Blackfin
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Continuo (imperterrito? o sono ormai OT?) con l'esposizione dei miei "lavori in corso" sull'elica:
Osservando la pala (chiedo il conforto del Massimo Esperto) ho rilevato come il passo “nominale” e quindi l’angolo di inclinazione della pala stessa (rispetto al piano ortogonale all’asse di rotazione ed a parità di distanza dall’asse di rotazione, cioè lungo una circonferenza) che lo origina, sia in realtà un dato medio tra l’angolo al bordo di attacco (più piccolo) e quello al bordo di uscita (più grande). Ho cercato quindi di addolcire il più possibile questo cambio di angolo per “distribuire” l’incremento di pressione, al fine di rendere più regolare possibile lo scorrimento dei filetti fluidi, riducendo le turbolenze.
Sono andato fuori dal seminato? (parte terza)

Ho inoltre operato raccordando e rendendo più “curva” la superficie interna della pala che le necessità del procedimento di fusione, a mio parere, rendono eccessivamente “piatta”,
Sono andato fuori dal seminato? (parte terza)

incrementando la resistenza (maggiore sezione resistente) e creando una “fuga” dei filetti fluidi verso la periferia dalla pala, con perdita di efficienza (intesa come rapporto tra sforzo o coppia applicata dal motore e spinta fornita allo scafo). Per maggiore chiarezza, nella figura con il termine profilo si intende l’andamento della superficie (in questo caso la "faccia "interna) della pala.
Non so se si apprezza nello schema, ma in prossimità del bordo di uscita ho realizzato una ulteriore concavità che, imho, realizza un migliore raccordo dell’andamento dei filetti fluidi che scorrono all’interno della pala con il percorso di quelli generati all’esterno della pala stessa (orecchietta?).
Marshall M90RT Yamaha 40/60 4T carb
Sottotenente di Vascello
donno (autore)
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PER MATIAS, TOLI60 ed in qualche modo per GOMMOA.

Un centimetro può essere niente o fare una differenza enorme.
Guarda il disegno, un esempio semplice ma che mi sembra rendere bene l’idea.
re: Precisazioni sulle eliche by Franco Donno


Un volume di ferro, cemento, legno, quello che vuoi di sezione costante e lungo un kilometro cioè 1 milione di millimetri ha il suo baricentro, il cerchio nero/giallo esattamente a metà della sua lunghezza.
Lo sospendo verticalmente ad un perno, il cerchio rosso.

Se il perno è 1 millimetro, cioè UN MILIONESIMO della lunghezza del volume, SOPRA il baricentro il volume è in equilibrio STABILE.

Se il perno è 1 millimetro, cioè UN MILIONESIMO della lunghezza del volume, SOTTO il baricentro il volume è in equilibrio INSTABILE.

Uno spostamento “piccolissimo” riferito alle misure totali ma un cambiamento di comportamento veramente “radicale” e prevedibile se lo spostamento è, come si dovrebbe fare per valutare il fenomeno, riferito al punto di applicazione delle forze vettoriali che entrano in relazione.
Se questo esempio lo riferisci non ad una sola ma alle numerose e continuamente variabili (il sistema imbarcazione/fluido non è un sistema rigido) forze che entrano in relazione ti convincerai che, appunto, “ un centimetro può essere niente o fare una differenza enorme”.
Qualche centimetro in più di altezza del pagliolo o del “totem” roll-bar, qualche centimetro in più o in meno di volume dei gavoni di carico, etc. possono fare molta differenza anche riguardo alle condizioni di lavoro dell’elica.

I due casi della barca di Toli60 e della tua.
Mi sembra di capire che ti sia fatto l’idea che anche il tuo motore sia troppo alto e che risolvere lo devi abbassare e, mi sembra ancora, che tu non abbia decodificato razionalmente le informazioni a disposizione.
- In quella di Toli il beccheggio ritmico compare con l’aumento della velocità e NON scompare alla velocità massima.
- Nella tua il beccheggio ritmico compare nelle velocita inferiori, di transizione, e SCOMPARE con l’aumento di velocità ed a velocità massima.
Sono due comportamenti diversi e, se riferiti alla velocità, opposti.
- In quella di Toli il peso del motore è appeso lontano dalla fine della superfice di sostentamento (la carena).
- Nella tua il peso del motore è vicino alla fine della superfice di sostentamento (la carena).
Sono due forme diverse che, se riferite all’azione derivante dai diversi bracci di applicazione delle forze, producono risultanti vettoriali non opposte ma “quasi”.
Come dato “consolatorio” il ritmico beccheggio in accelerazione non è SEMPRE un brutto segnale specie se la velocità max. finale è buona rispetto a dimensioni del mezzo, potenza applicata, quantità e posizione dei pesi.

Perciò ................... ? Aspetto le vostre conclusioni.

Tempo addietro Gommoa ha scritto:

” Pensando e ripensando a quanto l'ingegnere ha scritto....ed a quanto Van ha precisato su come deve intendersi l'incidenza in un gommone data,
mi verrebbe da dire che in mare, non essendo l'elemento liquido quasi mai piatto, l'angolo di incidenza dovrebbe variare in continuazione...e allora come si fa? si cerca un compromesso?
e poi l'incidenza varia solo in funzione dell'angolo tra carena e ipotetica linea orizzontale o conta anche la forma della carena ?”

ed ha messo il dito su: “La Domanda”.

In un certo senso la domanda delle domande che più o meno racchiuderebbe in una buona sintesi di risposta gli strumenti di comprensione (certo non quelli di utilizzo e sviluppo che sono da lasciare ai professionisti del progetto) della maggior parte dei fenomeni relativi al moto di un solido sulla superfice di un fluido ed alle sue risultanti.
Ho cercato di preparare qualcosa ma al momento non sono riuscito a trovare la necessaria sintesi semplificativa e il necessario linguaggio non matematico.
Mi scuso con Gommoa ma qualche speranza c’è perchè non sono molto portato ad abbandonare le sfide, anzi.


Poi potremo magari riparlarne ma, come ha giustamente “ammonito” Van Bob, in uno spazio dedicato e non postato subito perchè in questo momento il mio carico di lavoro non mi permetterebbe di esserne parte.
Ed in più vorrei finire con le eliche.
Guardiamarina
Blackfin
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Con questa mia segnalazione spero:
- di non generare sospetti di pubblicità "occulta";
- di non sovraccaricare di richieste l'Illuminato;
da pag. 140 a pag. 145 della rivista "Il Gommone" c'è un articolo di Alessandro Chessa sulle eliche. Qualora il Massimo Esperto l'avesse letto desidererei in particolare un parere sulla classificazione, riportata a pag. 142 e per me nuova, di eliche in:
- bow lifting;
- normali;
- stern lifting.
se, come ritengo, è plausibile tale particolare distinzione, dato che l'articolo non ne parla, come si fa a capire a quale di queste tre categorie appartiene un'elica?
Marshall M90RT Yamaha 40/60 4T carb
Guardiamarina
Blackfin
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Ooops, ho dimenticato di riportare il numero della rivista: 273 (quello di ottobre-novembre)
Marshall M90RT Yamaha 40/60 4T carb
Ammiraglio di squadra
marco57
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VanBob ha scritto:
Per tutti quelli che lamentano beccheggio:
questo topic nasce con l'intenzione di capire il funzionamento delle eliche, non per curare i propri problemi di beccheggio. Per questo argomento ho aperto un nuovo topic: https://www.gommonauti.it/ptopic13142_beccheggio_colpa_dell_elica_o_di_cosa.html , siete pregati di continuare lì, grazie.


Thumb Up

Eravamo rimasti alla formula per ricavare l'angolo di pala per un determinato passo .....
Le persone esistono per essere amate, le cose esistono per essere usate.
Se c'è tanto caos in questo mondo, è perchè le cose vengono amate e le persone usate.
Sottotenente di Vascello
donno (autore)
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PER BLACKFIN
Non l’ho letto perciò non ho i dati per esprimere un parere completo ma se puoi passarlo allo scanner e mandarmelo potremo valutarne la eventuale validità informativa.
Due riflessioni sono però già possibili:
Prima - se la classificazione che riporti è l’unica prevista risulta piuttosto arbitraria e non è accettabile come suddivisione tipologica utile e idonea a escludere confusioni e/o sovrapposizioni perchè non ha le differenze tecnico-progettuali-funzionali definibili e nette necessarie allo scopo.
(es. motori a 2 o 4 tempi hanno nette differenze funzionali - motori a 2 tempi con 3 o 5 travasi non hanno diversità funzionali, la potenza la sviluppano con lo stesso principio e ciclo; lo stesso per un 4 tempi con 2 o 4 valvole)
Seconda - classificare un oggetto “normale” funzionalmente è un “non senso” privo di basi oggettive o scientificamente definibili. Un pò più accettabile “giornalisticamente” sarebbe stato l’uso del termine “neutre”.
Un elica “bow-lifting”, ovviamente se riferita al suo funzionamento in flusso assiale parallelo ed in acque libere, può avere quell’effetto su un dato sistema scafo-motore-elica-condizioni dello specchio d’acqua o l’effetto contrario su un sistema differente perciò la classificazione non vale senza il sistema di riferimento e questo cancella l’effetto-da-se e la suddivisione classificante.
Lo stesso per l’effetto “stern-lifting”.
Ipotizzo che nell’articolo sia comunque spiegato che questi effetti sono ottenibili, e riscontrabili nell’uso, essenzialmente su imbarcazioni con dislocamento relativo leggero, rapporto peso/potenza piuttosto basso e carene con una stabilità longitudinale ai piccoli angoli (coppia trimmante a prua) abbastanza bassa da non opporsi totalmente all’effetto dell’elica (e/o del trim).

re: Precisazioni sulle eliche by Franco Donno


La classificazione delle eliche derivante dalla diversità di principio funzionale
considera queste tipologie:
Totalmente immerse e non cavitanti (subcavitanti).
Totalmente immerse supercavitanti.
Semimmerse e supercavitanti (o pienamente cavitanti).
(NOTA 1)

Tra i campi di funzionamento nei quali le eliche possono essere progettate non cavitanti e tra quelli nei quali sono da usare le supercavitanti esiste un intervallo nel quale la cavitazione è inevitabile qualsiasi sia il tipo di elica usato. Ma meglio non complicare le cose.
Ognuna di queste tipologie richiede differenti disegni, differenti andamenti della curva della portanza (il rapporto incrementale della funzione), del rapporto Resistenza/Portanza, del rapporto Passo/Diametro, di quello Spessore/Corda della pala e del suo profilo, del numero di cavitazione da assegnare alla pala, etc. e da qui arriva la classificazione.
La scelta d’uso di ognuna di queste tipologie eliche va fatta in funzione del campo di uso, delle prestazioni richieste all’imbarcazione e non è intercambiabile a piacere o estro del momento.
Perciò attenti al portafoglio !

(NOTA 1 - La classificazione che ho usato è quella universalmete riconosciuta ed usata nel settore. Per alcuni studenti che mi hanno chiesto e per chi volesse approfondire prendo dalla mia ormai polverosa biblioteca:
Per le subcavitanti gli studi della serie sistematica di Gawn.
Per le supercavitanti gli studi di Tachimindji-Morgan (secondo me da prendere con “le pinze”), quelli di Venning-Haberman mentre per eliche “in mezzo” tra sub e supercavitanti interessante è la serie Newton-Rader.
Magnifico è secondo me “Numerische Auswertungen zur Theorie der tragenden Flåche von Propelleren” di Lerbs. Purtroppo sono testi e rapporti quasi introvabili e, come i rapporti su prove di eliche semimmerse del Berlin Technical University, generalmente ottenibili solo da professionisti accreditati.)

OK Marco57. eravamo rimasti al diagramma per ricavare l'angolo di incidenza della pala.
Da li ripartirò.
Ammiraglio di divisione
eros
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come sempre cerco di inseguire il filo , che perdo in certi momenti , ed aspetto con impazienza il seguito .
ciao eros
Sailornet