Profilo alare

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Il profilo alare è la sezione di un'ala condotta secondo un piano verticale e parallelo alla mezzeria dell'ala stessa (o alla fusoliera), oppure la sezione di una pala di turbina o di un'elica di propulsione navale.

Secondo il teorema di Kutta-Jukowski, si crea una circolazione attorno al profilo che genera una forza in direzione verticale detta Portanza che tende a sostentarlo. Tale teorema vale solamente in teoria, infatti la portanza non è l'unica forza agente sul profilo: la viscosità del fluido genera infatti una Resistenza che fa sì che l'effetto della portanza sia attenuato.

Inoltre in caso reale di ala limitata, è necessario partire dalla considerazione secondo cui:

<<Un generico fluido tende a spostarsi da uno stato di alta ad uno stato di bassa pressione>>

Tale principio è facilmente riscontrabile in molti casi pratici: quando ad esempio un pallone si buca l'aria tende ad uscire verso l'esterno, cioè verso lo stato di (bassa) pressione atmosferica, oppure quando si emettono "bolle d'aria" sott'acqua: essendo a bassa pressione, tendono a spostarsi dall'alta pressione dell'acqua ed a portarsi verso la (bassa) pressione, cioè quella che si trova in superficie.

La classica forma dei profili alari tende a creare una differenza di pressione tra le due facce: una volta che il fluido (aria o acqua che sia) investe il profilo con l'opportuno angolo di incidenza, si genera una sovrappressione sulla pancia ed una sottopressione sul dorso del profilo stesso. Questa distribuzione di pressione fa si che le particelle di fluido generino una forza diretta dal basso verso l'alto che lo sostenta, chiamata portanza. Tale forza cresce in maniera pressoché lineare al crescere dell'angolo di incidenza del profilo fino ad un valore di massimo oltre il quale si ha lo stallo del profilo con aumento di resistenza.

Ai bordi della pala si ha una migrazione di fluido verso i punti a pressione minore e quindi un'ulteriore generazione di resistenza, fenomeno che spiega la presenza di alettoni verticali ai bordi delle ali degli aeroplani o negli spoiler delle auto da corsa.

[modifica] Tipi di profili

La prima distinzione in ampie categorie viene effettuata analizzando le curvature dell'estradosso e dell'infradosso:

Concavo convesso: sia l'intradosso che l'estradosso hanno la parte centrale della curvatura più in alto rispetto ai punti di ingresso e di uscita (relativamente alla parte 'piena' dell'ala, quindi, l'estradosso appare convesso mentre l'intradosso appare concavo).
Piano convesso: l'estradosso è come nel caso precedente, mentre l'intradosso è piatto.
Biconvessi: intradosso ed estradosso hanno curvature opposte. Se i profili, pur curvati in senso opposto, sono differenti, si parla di profili biconvessi asimmetrici, mentre, se hanno identica forma, si parla di profili simmetrici.
Laminari: è il profilo sottile e 'rettangolare' delle ali che hanno intradosso ed estradosso quasi lineari e paralleli tra loro.