Paradosso idrodinamico

“Il volo non è semplicemente un vile processo meccanico ma un’arte raffinata, puramente estetica, poesia del movimento e il miglior modo di imparare è la pratica …” 

Il Gufo Anacleto in “La spada nella roccia”.

Interessante, quanto trascurato il concetto che cerco di comprendere in queste poche righe……. a sorpresa, nei festival, osserviamo grossi aquiloni, spesso aquiloni pilota, attrarsi come calamite e collidere senza riguardo, lottando, per loro virtù, non volendo cedere neppure un  metro di cielo a nessun intruso che invadente si pone.

Per rinfrescare il punto di partenza di tale osservazione ricordo alcuni principi di base della sostentazione dinamica di un corpo attraversato da un flusso, “il nostro amato vento”.

Partiamo dalla terza legge di Newton, a ogni azione applicata a un corpo, corrisponde una reazione uguale e contraria, ossia nello specifico, ogni molecola d’aria che colpisce il nostro aquilone genera una forza uguale e contraria, semplificando, con il giusto angolo d’incidenza al vento la molecola d’aria produrrà colpendo la vela, l’azione, la spinta a salire sarà la reazione.

Il principio di Bernulli, o conservazione dell’energia, “semplificando”, le molecole d’aria che corrono parallele quando incontrano un profilo alare, si dividono, tendenzialmente vorrebbero rincontrarsi parallelamente al termine dello scorrere sotto e sopra alla superficie di quest’ultimo, ma per fare ciò devono accelerare se il loro percorso è più lungo (profilo non simmetrico), per accelerare devono diminuire la pressione esercitata sul profilo, questa differenza di pressione crea portanza o spinta direzionale.

L’effetto Coanda, cui studi seguivano i concetti “Newtoniani”, ma volgevano attenzione sulla direzionalità di movimento dei flussi d’aria attraversanti un profilo.

Adesso ricordo…… a grandi linee, sono questi i principi del volo…… si va bene, includiamo qualche resistenza, anche se ho semplificato di molto, le varie forze a favore in gioco qualche considerazione negativa la devo accogliere.

Ho sicuramente una resistenza di forma, torno alle molecole d’aria quando impattano sul mio aquilone, prima di prendere loro direzione laminare avranno a freno il loro moto.

Quando direzione avranno parte di queste molecole, si stabiliranno sulla superficie della vela. Saranno quindi le molecole sovrastanti alle prime, che scorreranno sul primo strato. Accelerando se necessario, questo flusso seguirà un andamento laminare sino a un distacco dovuto alle caratteristiche di forma dell’aquilone……………ritrovo, in coda quindi nel cono d’ombra teorico del mio aquilone una zona di turbolenza, seguirà, sì, un flusso di molecole d’aria ma instabile, non sono qui i pericoli di collisione, (se non chi da dietro sopraggiunge, è talmente efficiente che con propria spinta dinamica genera una quantità di vento apparente sufficiente a tamponarmi incurante dei miei rifiuti d’aria).

Analizzo anche la resistenza indotta, sono quei maledetti vortici generati alle estremità delle ali, la natura è arrivata molto prima dell’uomo a capire questi concetti.

Mi piace ricordare (perché la saggia preoccupazione sulla salute del pianeta ricorre spesso tra le menti colte dei nostri uomini di potere) quando viaggiamo in aereo, notiamo i “tips alari” in punta d’ala.

 Che influenza aerodinamica hanno questi elementi nello sviluppo complessivo di un’ala? la risposta è in questa riflessione, negli aerei di grosse dimensioni sono in grado d’incidere nella loro aereodinamica limitando i consumi di un 2/3 %, traducendo a una minore produzione di CO2 di circa 500 tonnellate annue per velivolo, mhmmm.

Rimanendo in campo aereonautico, questi vortici di fine d’ala risultano persino pericolosi per i piccoli aerei che dovessero incrociare la loro scia……….come quanto scritto prima, escludo la possibile collisione tra due aquiloni con queste concause, eventualmente queste, saranno ulteriori turbolenze generate a danno di chi si trova nel cono d’ombra.

Che cosa sfugge ancora a quest’analisi, perché i nostri aquiloni si attraggono e collidono, rileggo Bernulli, la conservazione dell’energia, gli studi di Coanda, lo scorrimento lamellare, anche Venturi ci ricorda che la massa di un fluido passante per un tubo al sopraggiungere di una strozzatura si comporterà…. innalzando la pressione con la compressione del fluido all’imbocco della strozzatura, mentre, attraversando la strozzatura aumenta la velocità del fluido diminuendone la pressione, per poi ritrovare la iniziale pressione al ridistendersi della massa del fluido a fine strozzatura.

Il paradosso idrodinamico, la pressione esercitata da una corrente fluida incanalata diminuisce con l’aumentare della velocità (aumento della forza del vento tra due montagne, due palazzi, e la classica corrente d’aria tra due finestre in un’abitazione).

Coanda…. Se prendiamo un cucchiaio da cucina e con mano leggera, lo teniamo dal manico in posizione verticale e andiamo a far scorrere un leggero getto d’acqua nella parte convessa del cucchiaio, notiamo una forza attrattiva che chiama il cucchiaio verso il getto d’acqua.

Più alta è la velocità del flusso minore pressione abbiamo, allora, due aquiloni che volano a pari altezza molto vicini, creano un effetto Venturi? Sì! alla fine i nostri aquiloni cadranno? Sì! La loro collisione è la risultante? Sì!

Il saccente Anacleto esclamerebbe ”ennesima barbaggianata”

 volgendo  le spalle all’uomo.