Precisazioni sulle eliche by Franco Donno [pag. 6]

Buongiorno ciurma;

entro nella discussione partendo da questa affermazione:

donno ha scritto:

Se si ragiona sulle eliche partendo dall'assioma che l'elica si avvita nell'acqua (che non è un assioma perchè non vero perciò non dimostrato e dimostrabile) si costruiscono, magari con la buona logica e lucidità che ho apprezzato leggendo, deduzioni finali non valide che spesso portano a risultati deludenti. E normalmente costosi.
Per charire meglio unisco due immagini di eliche che funzionano esattamente sullo stesso principio fisico.............

la quale scuote dentro la mia psiche (forse un tantino bacata e poco erudita in materia) qualche perplessità, e mi auto domando, siamo sicuri che in effetti un collegamento non ci sia? o meglio, la vite (e quindi il suo avvitamento) non usa lo stesso principio considerando la sua azione in un fluido molto viscoso?

immagino che quando si parla di fluido si indichi uno stato niutoniano della materia, in quanto anche il vetro è un fluido, è metterci dentro un'elica la vedo un tantino dura

vi chiedo: sono fuori come un marciapiede?

Per johnny.
Non sono riuscito a decidere se la tua sia più una domanda o un’affermazione ma suppongo utile fare delle pubbliche precisazioni anche per cercare di evitare che in futuro, su qualche rivista di settore, qualche “giornalista” spieghi con tono cattedràtico che “l’elica è una vite che si avvita nel vetro”.
Cose del genere ne abbiamo dovute leggere già troppe.

1 - “anche il vetro è un fluido” ??? !!!!
Prima di tutto una curiosità: lo schermo di vetro del tuo monitor ti sembra un fluido ?
Come classificazione scientifica (che è fatta consideranto la materia in esame al suo STATO NATURALE) il vetro è un materiale SOLIDO e amorfo che si produce facendo SOLIDIFICARE del diossido di silicio abbastanza rapidamente da non dar tempo al composto vischioso (reso tale da un forte riscaldamento) di aggregarsi in una regolare struttura cristallina.
Un SOLIDO, non un FLUIDO, che può esser reso fluido con l’immissione di energia, in questa fattispece sotto forma di calore ma questo non è, ovviamente, il suo stato naturale.

2 - “stato niutoniano“ !
Nella letteratura scientifìca “stato” è usato per altre connèssioni come ad esempio “stato solido”, “stato gassoso”, “stato liquido”, etc.
Non so perchè ma è anche venuto in mente "stato febbrile". Boh.
Nel caso di fluidi un “fluido newtoniano” (si scive così, dal nome di Isaac Newton) si riferisce ad un fluido nel quale la sua specifica viscosità non varia con la velocità con la quale viene misurata e dipende solo da temperatura e pressione ma non dalla forza applicata.
Sono newtoniani fluidi come acqua, olio, aria; non sono newtoniani fluidi come vernici, colle, sangue, polimeri fluidi, etc.

Negli studi di fluidodinamica, al settore in qualche modo appartiene la nostra chaccherata sulle eliche ed anche per questo ritengo opportuno fare queste precisazioni, il lavorare con fluidi newtoniani, come l’acqua nel nostro caso, permette una apprezzabile semplificazione delle equazioni (1) utilizzate per esaminare il campo di moto del fluido rendendole più velocemente risolvibili numericamente e a volte anche analiticamente e rendendole maneggiabili, con qualche fatica, anche da un computer relativamente poco potente come un PC.
Un buon vantaggio quando si deve lavorare con le eliche che, per prima cosa cosa devono produrre risultati di velocità più che di pressione.

(1) NOTA per chi volesse approfondire. Sistemi di equazioni differenziali alle derivate parziali nelle quali la buona validità predittiva si paga in termini di difficoltà di calcolo perchè, in generale, comprendono cinque equazioni scalari differenziali alle derivate parziali e 20 variabili.

Per finire.
Se ho capito la tua semplificazione metàforica si, “sei fuori come un marciapiedi”.
Ma si può sempre rientrare.
Ti saluto.
Franco.

donno ha scritto:

Per johnny.
Non sono riuscito a decidere se la tua sia più una domanda o un’affermazione

è semplicemente un dubbio sul vero significato di "avvitamento", che probabilmente non necessita di ulteriori chiarimenti anche perchè si andrebbe OT, riguardo a newton ed il vetro, è solo un ricordo di scuola e del prof di fisica/chimina vecchio più di 25 anni che però non ha meravigliato solo me...

https://math.ucr.edu/home/baez/physics/General/Glass/glass.htmL

donno ha scritto:

L’incidenza. Normalmente non ci si può fare molto ma poichè in genere la fatica a planare deriva da un eccesso di incidenza (rapporto portanza/resistenza) è normale la tendenza dei passeggeri a spostarsi verso prua per aiutare. Poi, in velocità e se il mare è mosso, la prua non è il posto migliore per starci e questo peso a prua potrebbe creare difficoltà di guida ed anche situazioni poco piacevoli.
Resta l’aumento di superfice cioè una barca più grossa..

Vuoi dire che uno dei motivi per cui in questi ultimi anni abbiamo assistito al progressivo aumento della larghezza dei gommoni è dovuto anche al tentativo di aumentarne la portanza? e quindi di abbassare la potenza necessaria per andare in planata?
C'entra anche il famigerato "pianetto di accelerazione"?

donno ha scritto:

Due ultime cose.
Prima - A zero giri un motore da 15 hp e uno da 150hp danno entrambe zero cavalli (ma la differenza di peso resta!) e a pochi giri, al momento di planare o quando le onde non permettono di smanettare il rapporto tra le due potenze non è quello tra le due massime, è minore...

qui non ho capito io cosa vuoi dire...scusa se ti faccio un mucchio di domande ma credo che non sia da tutti avere la possibilità di chiedere direttamente alla fonte!!!

Intende dire che in quel momento la potenza espressa dai 2 motori sarà sicuramente minore, fermo restando il rapporto tra i pesi che sarà inequivocabilmente il medesimo a qualsiasi potenza erogata.

gommoa ha scritto:

donno ha scritto:

Due ultime cose.Prima - A zero giri un motore da 15 hp e uno da 150hp danno entrambe zero cavalli (ma la differenza di peso resta!) e a pochi giri, al momento di planare o quando le onde non permettono di smanettare il rapporto tra le due potenze non è quello tra le due massime, è minore...

qui non ho capito io cosa vuoi dire...scusa se ti faccio un mucchio di domande ma credo che non sia da tutti avere la possibilità di chiedere direttamente alla fonte!!!

Secondo me vuol dire che è inutile parlare di potenze intese come quelle "da calandra", perchè non sono quelle effettivamente in gioco nei momenti salienti della navigazione.
Approndire non mi permetto, perchè chissà che figura farei...
Però ho un dubbio: che dipenda dal fatto che le curve di potenza dei motori non sono lineari, bensì curve?

Beh... cataliano, sennò si chiamavano "rette di potenza"!
Che figura!!!!!!!

RISPOSTE
A Gommoa.
LARGHEZZA
Come recita un vecchio proverbio “a parità di larghezza la barca migliore è comunque e sempre quella più lunga” e, infatti, considerati uguali gli altri parametri minore è il rapporto lunghezza/larghezza, (ma sarebbe meglio considerare il rapporto lunghezza/volume) cioè più lo scafo è largo in rapporto alla sua lunghezza, maggiore è la potenza richesta per entrare in planata (e per mantenerla) e maggiore è l’angolo di incidenza che ne risulta (anche nell’affrontare le onde). Peggiori saranno tutte le altre prestazioni comprese le qualità marine e di comfort.
Se qualcuno vi ha raccontato in buona fede che si plana più facilmente, beh, non sapeva di cosa stava parlando e l’uso che hai fatto, Gommoa, della parola “tentativo”, nel senso di tentare un qualcosa “che magari va bene” mi sembra perfetto.
Complimenti.
Questo perchè, in sintesi, uno scafo planante viaggia sulla cresta di prua del’onda che egli stesso si crea e questa onda è tanto più “grossa” e “faticosa” come ostacolo quanto più viene allargata dalle “linee” della forma che la crea.
L’aumento di larghezza che riferisci mi dicono derivi dalla richesta della clientela di avere spazi interni larghi assimilabili a quelli delle barche rigide di pari lunghezza (ma perchè non darlo con la lunghezza il maggior spazio-i costi sarebbero pari o inferiori e la soddisfazione d’uso ben maggiore) e i costruttori si sono subito prostituiti senza naturalmente spiegare le varie INCOMPATIBILITA’ PRESTAZIONALI e senza dire ai clienti quale sarebbe stato il prezzo da pagare per lo spazio e gli avviamenti di linee da zattera che gli stavano vendendo.
Vale sempre la regola che la “cultura del prodotto” finisce sempre per seguire la cultura del mercato che lo richiede e sarebbe bello sentire in proposito (e sentirlo fuori dai denti) il parere di Antonio Fulvi, il “rompiballe” de Il Gommone e il miglior giornalista di settore che c’è in circolazione.

“PIANETTO DI ACCELERAZIONE”
Sinceramente non so cosa sia.
Se per caso ti riferisci a quella parte che c’è nella poppa delle carene da me disegnate il nome (da dove è venuto fuori ?) non rispecchia la funzione.

Negli anni ‘70, mi ero trovato di fronte alle elichette piccole e veloci che c’erano sui fuoribordo (cultura americana; loro un 20hp lo mettevano su barchette di alluminio da 3,5/3,7m con 2 persone - max 10kg per hp - noi ci volevamo mandare avanti la “pilotina” o lo Zodiac MK2 con tutto il carico per fare il campeggio in Corsica - anche 30kg per hp - qualcuno ricorda l’arrivo dello splendido Volvo 3 cilindri 35/45hp con il rapporto al piede 12/31 e il relativo “palettone” di elica che tirava? che risultati !) così mi ero messo a studiare “un qualcosa” che, dando la migliore stratificazione e densità possibile alla colonna di fluido che arrivava all’elica, mi permettesse di cavare fuori anche l’ultima goccia di rendimento possibile.
Le prime sperimentazioni le feci con gli smontabili, il famoso BAT 7, con il vantaggio di poter facilmente e con poca spesa fare una serie di variazioni sistematiche della carena per ricavarne le necessarie leggi di calcolo predittivo.

Poi, era il 1981 iniziò la lunghissima collaborazione con la Novamarine (e con la Castoldi Jet). Con il progetto del modello RH 1000 ed RH 1250 “acchiappa siluri” e con la disponibilità dell’allora presidente Bepi Carlini, uno che su barche e mare la sapeva davvero lunga, ebbi la possibiltà perfezionare la soluzione con molte altre sperimentazioni sistematiche in diverse e reali condizioni grazie all’acqua piatta del golfo di Olbia e al mosso del mare aperto che in Sardegna c’è sempre.

Detto in forma esplicativa ma naturalmente non scientìfica quel piatto a poppa è il terminale di una forma che inizia prua e che contribusce con tutte le altre parti dell’opera viva a indirizzare il più vicino possibile al ricercato la distribuzione delle pressioni (il “campo entropico delle pressioni”) e la variazione della quantità di moto nel fluido che corre sotto e dopo la carena. La sua funzione non è riferibile al momento di accelerazione o ad altri specifici momenti ma influisce sul rendimendo dell’elica e in diverso modo su tutto l’arco delle velocità; come per i tubolari la sua forma deve essere consequenziale ed armonizzata, perciò studiata, con tutte le altre parti dei volumi idrodinamici e non è un qualcosa, un optional “fai da te” che si può inserire in una carena esistente.
So che qualcuno ci ha provato e mi dicono che il risultato è stato tipo le medicine di Vanna Marchi.
A bobo.
Non faresti nessuna figura.
E il dubbio non è niente male.
Più o meno il concetto è quello con le due curve, quella del 10hp e quella del 100hp che partono da un’origine in comune che è il punto a zero giri e zero potenza; poi si aprono a ventaglio allontanandosi con il salire dei giri.
Altra osservazione giusta: “non sono quelle effettivamente in gioco nei momenti salienti della navigazione”
Certo, non penso che tutti andiate in giro sempre a manetta !
Un valore è quello max che ad ogni n° di giri il motore può dare l’altro valore è quello che il sistema o il propulsore richede in quel momento o che può assorbire a quel n° di giri.
Curva di potenza (del motore) e curva di assorbimento (dell’elica) si incontrano a giri e potenza massima poi si distaccano scendendo verso giri più bassi.
Su questi concetti Robi.vbi ed io (lavoriamo sempre in coppia) ci dovremo comunque tornare più diffusamente nella nostra chaccherata sulle eliche con spegazioni approfondite.

IINFORMAZIONE FORSE UTILE.
Ho letto di qualcuno che chiedeva informazioni sui motori Evinrude E-Tec 2 tempi.
Un ente militare con il quale ho dei rapporti di lavoro ha condotto una approfondita serie di tests durata 6 mesi sui modelli E-Tec da 90 e 150hp.
Ho avuto modo di leggere il rapporto conclusivo che conferma quanto dichiarato dal costruttore per i consumi (in alcune situazioni risultati anche inferiori a quanto dichiarato) per le emissioni inquinanti e in generale per la qualità.
Durante tutto il periodo del test i motori, spesso e volutamente in mano a reclute inesperte e usati senza riguardo, non hanno avuto alcun inconveniente.
Guardate che non ho rapporti di collaborazione con questa azienda e non prendo soldi per propagandarla ma il risultato mi fa un gran piacere perchè sono abbastanza fanatico del motore a 2 tempi e della sua semplicità.

Franco , io ho un coaster 650 , e' tua la carena , vero ,?
quel piatto che dici , li c'e?

può essere che i problemi riscontrati su alcuni e tec siano vizi di gioventù!visto che si tratta di motori nuovi anche come concezione, e che non hanno alle spalle tutti i numeri dei 4 tempi che spesso sono di derivazione automobilistica.

donno ha scritto:

L’aumento di larghezza che riferisci mi dicono derivi dalla richesta della clientela di avere spazi interni larghi assimilabili a quelli delle barche rigide di pari lunghezza (ma perchè non darlo con la lunghezza il maggior spazio-i costi sarebbero pari o inferiori e la soddisfazione d’uso ben maggiore) e i costruttori si sono subito prostituiti senza naturalmente spiegare le varie INCOMPATIBILITA’ PRESTAZIONALI e senza dire ai clienti quale sarebbe stato il prezzo da pagare per lo spazio e gli avviamenti di linee da zattera che gli stavano vendendo..

Si è proprio così: in questi ultimi tempi i gommoni si sono allargati, a parità di lunghezza, per offrire più spazio; mi domandavo quali effetti potevano esserci sulla navigazione: direi che sei stato chiarissimo.

donno ha scritto:

“PIANETTO DI ACCELERAZIONE”
Sinceramente non so cosa sia.
Se per caso ti riferisci a quella parte che c’è nella poppa delle carene da me disegnate il nome (da dove è venuto fuori ?) non rispecchia la funzione.
..

SI..intendevo proprio quel "pianetto"...io l'ho sempre chiamato così (ce l'avevo sul mio Novamarine RH 430) in effetti la denominazione non c'entra niente con la sua funzione...

Grazie delle spiegazioni. Ora le leggerò con calma

P.S. una curiosità...ma che siluri "acchiappava" l'HD twelve della foto?