Macchina volante a cilindri rotanti

a cura del prof. Massimo Bevilacqua
Per metterere in rotazione i cilindri

Proveremo delle palettature che mettano in rotazione il cilindro sfruttando il vento relativo della planata o il soffio dell'elica. Le palettature possono funzionare su due principi fondamentali:
  1. rotazione per sviluppo di portanza ( generatori eolici )

  2. rotazione per semplice pressione sulle palette ( anemometri a coppe )

Nel primo caso l'aerodinamica gioca un ruolo fondamentale e deve permettere di sviluppare portanza sui profili. Nel secondo caso la palettatura é semplice, basata sulle asimmetrie e lo sviluppo di pura resistenza aerodinamica (si veda la lezione del prof. Batocchi in galleria a fumo). La nostra sperimentazione sarà mirata a stabilire quale dei due sarà il metodo più semplice ed efficace. Cominceremo dal primo tipo di palettatura.
schema del primo mulino a due pale Riconsideriamo alcune teorie sui generatori eolici applicandole al nostro caso. Il prof. Di Lecce ha realizzato un primo modello dimostrativo che già funziona camminando velocemente.
La caratteristica più interessante é che sviluppando portanza sulle alette, questo mulinello si mette in rotazione verso il bordo di attacco dei profili, in modo decisamente poco intuitivo.
Siamo portati a considerare solamente il vento che investe direttamente i profili e che noi percepiamo. Invece la velocità di rotazione del mulinello cambia drasticamente la direzione del vento relativo (si veda figura di esempio).
I profili, a seconda della posizione durante la rotazione, sono soggetti ad un vento relativo che rende "attive" le palette che si trovano nella parte anteriore del mulinello, portandolo così a ruotare nel verso del bordo di attacco.
video della prova in galleria Realizzati due mulinelli, uno bipala ed uno tripala, abbiamo verificato in galleria che effettivamente si mettono in rotazione nella direzione del bordo di entrata.
Notiamo come sia indispensabile mettere in rotazione il dispositivo manualmente, per innescare il gioco di componenti aerodinamiche. Con il solo vento che viene dalla galleria, la macchina si mantiene in equilibrio senza entrare in rotazione.
Il cilindro in galleria pronto per le prime prove video della prova in galleria Così abbiamo montato due di questi generatori tripala su un cilindro e l'abbiamo provato in galleria, scontrandoci ancora una volta con attriti ed imprevisti. In particolare le sollecitazioni indotte dall'alta resistenza e dalle vibrazioni, esigono una struttura di sostegno del cilindro meno provvisoria di quella utilizzata finora.
Interrompiamo la sperimentazione sul cilindro con alette generatrici di moto e ci orientiamo direttamente su un modello dimostrativo ad alette rotanti.
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