“Sentinella, a che punto è la notte?”


I lavori e gli studi procedono! La temperatura esterna indurrebbe a pensare a spiagge, mare, montagna…insomma vacanze! Invece imperterriti e tenaci proseguiamo le nostre indagini…consci che manca una settimana alle meritate vacanze 😉 !
L’analisi della problematica relativa alla “Dead Band” ci ha condotti inevitabilmente ad affrontare, ancora una volta, la questione del profilo ottimale. Kirke nella sua tesi di cui abbiamo già detto afferma il generale miglioramento di prestazioni, intese come capacità di self-start della turbina, nel caso si scelgano profili alari curvi. Probabilmente a seguito di dati sperimentali limitati (trovare valori di portanza e resistenza per molti valori diversi del numero di Reynolds non è uno scherzo!) analizza il solo caso del profilo Selig 1210.
Immaginiamo pure che la potenza di calcolo dei calcolatori, ridotta nel 1998 (data della tesi) rispetto ad oggi (era appena uscito Win98!) impedisse lo sviluppo di software di calcolo quali XFoil per la determinazione numerica dei coefficienti CL e CD (portanza e resistenza), e che quindi si sia dovuto accontentare.
Per fortuna oggi possiamo fare affidamento su una serie di applicativi quali javaFoil, interfaccia web per XFoil, attraverso il quale ricavare i dati mancanti.L’utilizzo di questo specifico risiede nella sua versatilità e nella possibilità, tra le altre cose, di fissare il valore dell’Aspect Ratio (rapporto di aspetto: lunghezza della pala / corda del profilo) a valori finiti o infiniti; inoltre i risultati ottenuti concordano con buon margine con i valori tabulati e già citati.
Il profilo Selig1210 è citato come “profilo laminare naturale“. Una breve indagine ha condotto a ritenere sensata sia l’indicazione fornita da Kirke, sia la possibilità di trovare profili ancora migliori a partire da quello indicato.
Abbiamo ottenuto pertanto la figura che segue, ponendo a confronto profili molto diversi tra di loro, compreso quello utilizzato per il VentolONE 1.0 (MVA-227):

Dalla figura emerge in maniera inequivocabile la vantaggiosità del profilo Eppler420, che tuttavia non ci pare rientrare nella categoria dei profili laminari, pur non discostandosi molto, rispetto ad altri profili analizzati.
La scelta di analizzare i coefficienti nel range di angoli [-70°,+70°] consente di valutare gli effetti sul profilo anche per velocità di rotazione minime, cioè in fase di avvio.
La differenza sostanziale nel comportamento di Eppler420 rispetto ad MVA-227 ci pare essere nel range [-10°,0], nel quale il primo presenta un andamento meno negativo.
Una analisi a più ampio raggio, nel range [-180°,+180°] ha condotto alla possibilità di determinare il possibile andamento del coefficiente di sforzo tangenziale CT, “cugino stretto” della coppia, come riportato nella sottostante figura:

In tutta onestà non ci sentiamo ancora di giurare sulla correttezza dei risultati ottenuti.
Ammettendo che lo siano, con Eppler420 saremmo a cavallo…

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