Coefficiente di sollevamento
Il coefficiente di sollevamento può anche essere utilizzato come caratteristica di una particolare forma (o sezione trasversale) di un profilo alare. In questa applicazione è chiamato il coefficiente di sollevamento sezione c l {\displaystyle c_ {\text {l}}}
. È comune mostrare, per una particolare sezione del profilo alare, la relazione tra coefficiente di sollevamento della sezione e angolo di attacco. È anche utile mostrare la relazione tra coefficiente di sollevamento della sezione e coefficiente di resistenza.
Il coefficiente di sollevamento della sezione si basa sul flusso bidimensionale su un’ala di span infinita e sezione trasversale non variabile, quindi l’ascensore è indipendente dagli effetti spanwise ed è definito in termini di l {\displaystyle l}
, la forza di sollevamento per unità di campata dell’ala. La definizione diventa c l = l q L , {\displaystyle c_{\text{l}}={\frac {l}{q\,L}},}
dove L è la lunghezza di riferimento che deve essere sempre specificato: in aerodinamica e profilo teoria, di solito, il profilo di accordo c {\displaystyle c\,}
è scelto, mentre nelle dinamiche marine e per montanti di solito lo spessore t {\displaystyle t\,}
è scelto. Nota questo è direttamente analogo al coefficiente di resistenza poiché l’accordo può essere interpretato come “area per unità di estensione”.
Per un determinato angolo di attacco, cl può essere calcolato approssimativamente utilizzando la teoria del profilo sottile, calcolata numericamente o determinata da prove in galleria del vento su una provetta di lunghezza finita, con piastre terminali progettate per migliorare gli effetti tridimensionali. Le trame di cl contro l’angolo di attacco mostrano la stessa forma generale per tutti i profili, ma i numeri particolari varieranno. Mostrano un aumento quasi lineare del coefficiente di sollevamento con l’aumentare dell’angolo di attacco con un gradiente noto come pendenza di sollevamento. Per un profilo sottile di qualsiasi forma la pendenza dell’ascensore è π2 / 90 ≃ 0.11 per grado. Ad angoli più alti viene raggiunto un punto massimo, dopo di che il coefficiente di sollevamento si riduce. L’angolo al quale si verifica il coefficiente di sollevamento massimo è l’angolo di stallo del profilo alare, che è di circa 10 a 15 gradi su un tipico profilo alare.
Anche l’angolo di stallo per un dato profilo aumenta con l’aumentare dei valori del numero di Reynolds, a velocità più elevate infatti il flusso tende a rimanere attaccato al profilo per più tempo ritardando la condizione di stallo. Per questo motivo a volte i test in galleria del vento eseguiti a numeri di Reynolds inferiori rispetto alla condizione di vita reale simulata possono talvolta dare un feedback conservativo sovrastimando lo stallo dei profili.
I profili alari simmetrici hanno necessariamente trame di cl contro angolo di attacco simmetriche sull’asse cl, ma per qualsiasi profilo con camber positivo, cioè asimmetrico, convesso dall’alto, c’è ancora un coefficiente di portanza piccolo ma positivo con angoli di attacco inferiori a zero. Cioè, l’angolo al quale cl = 0 è negativo. Su tali profili ad angolo zero di attacco le pressioni sulla superficie superiore sono inferiori rispetto alla superficie inferiore.