-Subsoniche;
-Supersoniche;
-Speciali;
-del vento.
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| Galleria del vento |
Gallerie subsoniche
Sono le gallerie più diffuse; impiegate anche per prove su veicoli (in alcuni casi in vera grandezza), ponti, edifici, ecc., sono generalmente basate sugli schemi Eiffel o Prandtl, entrambi costituiti da un condotto, percorso da una corrente d'aria accelerata da un'elica, la cui sezione più ristretta funge da camera di prova; quest'ultima può essere di tipo chiuso, oppure di tipo aperto.
Poiché è importante ottenere elevate velocità nella camera di prova, l'aria viene immessa in questa attraverso un tronco di condotto, le cui sezioni vanno progressivamente diminuendo sino all'imbocco della camera di prova stessa: questa tecnica, permette di ottenere una corrente più regolare e poco turbolenta nella camera di prova.
Il tronco di condotto ha sezioni progressivamente crescenti e fa seguito alla camera di prova; è detto divergente e consente il ricupero di parte almeno dell'energia cinetica della corrente sotto forma di energia di pressione.
Le eliche impiegate nelle gallerie sono generalmente azionate da motori elettrici; la regolazione della velocità della corrente viene eseguita variando il passo dell'elica.
In alcuni casi queste gallerie hanno raggiunto dimensioni imponenti, che richiedono l'impiego di potenze molto elevate che provocano un notevole aumento della temperatura dell'aria con sensibili variazioni delle caratteristiche fisiche di questa; pertanto è necessario prevedere o l'impiego di adeguati gruppi refrigeranti, o l'espulsione di parte dell'aria circolante, da sostituirsi con aria fresca prelevata all'esterno.
Poiché è importante ottenere elevate velocità nella camera di prova, l'aria viene immessa in questa attraverso un tronco di condotto, le cui sezioni vanno progressivamente diminuendo sino all'imbocco della camera di prova stessa: questa tecnica, permette di ottenere una corrente più regolare e poco turbolenta nella camera di prova.
Il tronco di condotto ha sezioni progressivamente crescenti e fa seguito alla camera di prova; è detto divergente e consente il ricupero di parte almeno dell'energia cinetica della corrente sotto forma di energia di pressione.
Le eliche impiegate nelle gallerie sono generalmente azionate da motori elettrici; la regolazione della velocità della corrente viene eseguita variando il passo dell'elica.
In alcuni casi queste gallerie hanno raggiunto dimensioni imponenti, che richiedono l'impiego di potenze molto elevate che provocano un notevole aumento della temperatura dell'aria con sensibili variazioni delle caratteristiche fisiche di questa; pertanto è necessario prevedere o l'impiego di adeguati gruppi refrigeranti, o l'espulsione di parte dell'aria circolante, da sostituirsi con aria fresca prelevata all'esterno.
Gallerie supersoniche
Hanno architettura completamente diversa dalle precedenti perché, la velocità sonica può essere raggiunta dall'aria solo dove il condotto ha sezione minima.
L'esecuzione di prove a velocità supersonica può ottenersi solo in una camera di prova preceduta da un condotto convergente-divergente, nella cui gola si raggiunge la velocità sonica, mentre nel tronco divergente che segue si giunge a velocità supersoniche.
Un secondo tronco convergente-divergente segue la camera di prova e nella sua gola la velocità giunge nuovamente al valore sonico, decelerando fino a velocità subsoniche nel tronco divergente.
Poiché la pressione che la girante di una galleria supersonica deve fornire alla corrente è particolarmente elevata, in questo tipo d'impianto l'elica è di norma rimpiazzata da un compressore assiale a più stadi. Inoltre la potenza di tali gallerie è così elevata che esse vengono spesso fatte funzionare a pressione sensibilmente inferiore a quella atmosferica; per poter eseguire esperienze aerodinamiche a velocità ipersoniche si fa ricorso allora alle gallerie a funzionamento intermittente.
La durata della prova è, però, di pochissimi secondi dato che il riempimento del serbatoio richiede un tempo piuttosto lungo: la violenta espansione che si ha nella camera di prova comporta inoltre vistose diminuzioni di temperatura nella corrente d'aria che la percorre; per ovviare all'inconveniente, rappresentato da fenomeni di condensazione di umidità, l'aria immessa nel serbatoio sotto pressione viene preventivamente essiccata e riscaldata.
L'esecuzione di prove a velocità supersonica può ottenersi solo in una camera di prova preceduta da un condotto convergente-divergente, nella cui gola si raggiunge la velocità sonica, mentre nel tronco divergente che segue si giunge a velocità supersoniche.
Un secondo tronco convergente-divergente segue la camera di prova e nella sua gola la velocità giunge nuovamente al valore sonico, decelerando fino a velocità subsoniche nel tronco divergente.
Poiché la pressione che la girante di una galleria supersonica deve fornire alla corrente è particolarmente elevata, in questo tipo d'impianto l'elica è di norma rimpiazzata da un compressore assiale a più stadi. Inoltre la potenza di tali gallerie è così elevata che esse vengono spesso fatte funzionare a pressione sensibilmente inferiore a quella atmosferica; per poter eseguire esperienze aerodinamiche a velocità ipersoniche si fa ricorso allora alle gallerie a funzionamento intermittente.
La durata della prova è, però, di pochissimi secondi dato che il riempimento del serbatoio richiede un tempo piuttosto lungo: la violenta espansione che si ha nella camera di prova comporta inoltre vistose diminuzioni di temperatura nella corrente d'aria che la percorre; per ovviare all'inconveniente, rappresentato da fenomeni di condensazione di umidità, l'aria immessa nel serbatoio sotto pressione viene preventivamente essiccata e riscaldata.
Gallerie speciali
Lo studio di alcune condizioni di volo richiede l'uso di gallerie aerodinamiche speciali, quali per esempio quelle per lo studio delle caratteristiche della caduta in vite di un aereo: queste hanno asse verticale e servono a provare modelli liberi (cioè non vincolati ad apparecchiature di misura ma telecontrollati) che vengono mantenuti a una quota praticamente costante dalla corrente d'aria, proveniente dal basso con una velocità pari a quella con cui il modello scenderebbe nell'aria immobile.
Permettono di valutare se le caratteristiche aerodinamiche di un determinato velivolo siano favorevoli o meno all'entrata in vite e alla successiva uscita e quali siano le manovre all'uopo più convenienti.
Permettono di valutare se le caratteristiche aerodinamiche di un determinato velivolo siano favorevoli o meno all'entrata in vite e alla successiva uscita e quali siano le manovre all'uopo più convenienti.
Gallerie del vento
Si tratta degli impianti utilizzati per la determinazione sperimentale di forze, momenti e pressioni di origine aerodinamica che agiscono su un corpo.
La rilevazione dei dati in una galleria del vento, sia il modello in prova sia quello di un aereo o di un ponte, avviene in due modi. Il primo sistema si basa sulla percezione visiva e consiste nell'osservare gli orientamenti di fili di lana o seta che hanno una estremità incollata sul modello, oppure il percorso di sottili emissioni di fumi o di fluidi colorati che fuoriescono da forellini praticati sull'oggetto in esame nei punti dove si richiede una maggiore attenzione. Il secondo e più importante sistema di analisi viene effettuato mediante la misurazione delle forze generate dal vento sull'oggetto allo studio.
In quasi tutte le gallerie del vento esistono particolari dispositivi di misura o di correzione delle condizioni di prova. Tra i primi, una sonda manometrica posizionabile con un comando a distanza che permette la misura in un certo punto di valori di pressione e di direzione. Tra i secondi, l'impianto di controllo del cosiddetto “strato limite” per effettuare la prova in condizioni il più possibile simili alla realtà.
Fra gli impianti di prova più versatili e moderni, ve ne sono alcuni che simulano tempeste di pioggia, neve, sabbia, grandine, l'irraggiamento solare, la nebbia. È quindi possibile riprodurre anche le condizioni ambientali più estreme, dai gelidi venti dei Poli al clima torrido e saturo di umidità dei Tropici
La rilevazione dei dati in una galleria del vento, sia il modello in prova sia quello di un aereo o di un ponte, avviene in due modi. Il primo sistema si basa sulla percezione visiva e consiste nell'osservare gli orientamenti di fili di lana o seta che hanno una estremità incollata sul modello, oppure il percorso di sottili emissioni di fumi o di fluidi colorati che fuoriescono da forellini praticati sull'oggetto in esame nei punti dove si richiede una maggiore attenzione. Il secondo e più importante sistema di analisi viene effettuato mediante la misurazione delle forze generate dal vento sull'oggetto allo studio.
In quasi tutte le gallerie del vento esistono particolari dispositivi di misura o di correzione delle condizioni di prova. Tra i primi, una sonda manometrica posizionabile con un comando a distanza che permette la misura in un certo punto di valori di pressione e di direzione. Tra i secondi, l'impianto di controllo del cosiddetto “strato limite” per effettuare la prova in condizioni il più possibile simili alla realtà.
Fra gli impianti di prova più versatili e moderni, ve ne sono alcuni che simulano tempeste di pioggia, neve, sabbia, grandine, l'irraggiamento solare, la nebbia. È quindi possibile riprodurre anche le condizioni ambientali più estreme, dai gelidi venti dei Poli al clima torrido e saturo di umidità dei Tropici
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