Connessione

Per la scelta dell’elica si parla spesso di “compromesso” senza sapere né quel che si dice né quel che si vuole, perché è vista come qualcosa che comunque spinge. Il più delle volte ci si regola su quella montata dal vicino o su quelle indicate dal costruttore del motore.

“Gli è tutto da rifare” diceva G. Bartali.

L’elica spinge comunque.
Vero, ma con rendimenti propulsivi tra loro diversi a seconda del mezzo e dei giri elica. E qui entrano in ballo il consumo lt/miglio, giri motore e rapporto di riduzione.

L’elica del vicino.
Anche se il vicino ha un battello uguale come goccia d’acqua al proprio e con lo stesso identico motore, spesso cambia il normale peso effettivo navigante e non è comunque detto che il vicino monti un’elica ottimale.

Le eliche del costruttore.
Il costruttore del motore offre una rosa di eliche con caratteristiche diverse. Come scegliere ? Quale diametro innanzitutto ?

Tento di spiegare prendendo ad esempio un gommone avente LWL = 6,00 m. , β= 23° ±2 costante, CG= 2,40 m., Δ=2,3 t. (di normale pieno carico), motori 2x 115 HP/5000-6000 con rapp. rid. 2,59:1.
Si ha :
indice Δrel=302 (alto, ma accettabile)
Vpl=12,42 kts circa
Vmax=41 kts circa con eliche immerse
4 x 13,80” x 25,00” – DAR=0,69 – slip=0,11 – motore a 5.828 rpm
4 x 14,15” x 26,00” – DAR=0,69 – slip=0,11 – motore a 5.603 rpm
ed in ogni caso giri elica non ideali (troppo bassi) che penalizzano il rendimento propulsivo a Vcroc e cioè a giri motore ridotti.
Il costruttore offre eliche da:
4 x 15,25” x 24,00”
4 x 15,25” x 26,00”
Che non sono la stessa cosa dell’occorrente.
Infatti 15,25”=387,35 mm contro 14,15”=359,41 mm. La differenza di quasi 28 mm si fa sentire e molto su giri motore e V.
Nel caso esemplificato la cosa più semplice ed economica è ridurre il diametro così da ottenere un’elica 4 x 14,25” x 26,00” e circa 5.500 giri max motore, che sono ottimali a normale pieno carico suindicato.
Ognuno ha il suo normale pieno carico e non è possibile chiedere la botte piena e la moglie ubriaca. Il caro Gavio, ad esempio, conta per 2, come a dire accertare sempre il reale, lasciando da parte lo spannometro, se si vuole consumare il minimo possibile di carburante.

Paolo, mi deludi nei tuoi calcoli.
Gavio per 2? Sei troppo buono.

A parte gli scherzi, ma questa storia dei pesi per determinare l'elica mi sfugge un pò di mano.
Mi spiego.
Io imbarco circa 400 lt di carburante e 100 di acqua; poniamo il caso che inizi la settimana con i serbatoi pieni sia di H2O che di Fuel ed esca con la famiglia al completo. Dopo qualche uscita, esco solo con mia moglie ed ho i serbatoi ad 1/4. Che faccio? Cambio l'elica? E se rifaccio il pieno? E se invito qualche amico? E poi le misure dell'elica non dipendono anche da quanta spinta vuoi con il mare mosso o quanta velocità con il mare piatto?
Insomma, una collezione di eliche (ed una buona manualità nel cambiarle), una linea diretta con te per consulti volanti, e tanto culo.
O, forse, un compromesso. O no?

Rik63 ha scritto: ... questa storia dei pesi per determinare l'elica mi sfugge un pò di mano.
Mi spiego.
Io imbarco circa 400 lt di carburante e 100 di acqua; poniamo il caso che inizi la settimana con i serbatoi pieni sia di H2O che di Fuel ed esca con la famiglia al completo. Dopo qualche uscita, esco solo con mia moglie ed ho i serbatoi ad 1/4. Che faccio? Cambio l'elica? E se rifaccio il pieno? E se invito qualche amico?

Devi sapere che un’elica non può né deve cavitare oltre il 30%. Per coniugare un buon rendimento propulsivo con la variabilità del peso navigante si calcola quindi una cavitazione intorno al 15% (±5 punti circa) in modo tale che all’aumentare/diminuire % del peso navigante corrisponda una cavitazione nei limiti. Ovviamente il % di variazione di peso navigante non può essere ±20%, ma circa ±10%.
Su un battello di 7,50 m con un peso navigante a medio carico di 2.200 kg la variazione massima sarà quindi ±200 kg. Il che non è poco, ma tanto e non obbliga ad avere una collezione di eliche.
Questo vale per i motori diesel che non hanno un range di giri max. Per i FB, che hanno invece un ampio range di giri max, si usa questo invece della cavitazione nel senso che si calcola l’elica con cavitazione minima in modo che al variare del peso navigante varino i giri motore. Forse così hai capito perché insisto tanto sul peso effettivo navigante.

Rik63 ha scritto:E poi le misure dell'elica non dipendono anche da quanta spinta vuoi con il mare mosso o quanta velocità con il mare piatto?

Ca@@ata ! Con l'elica giusta spinta e V le regoli con la manetta.

Rik63 ha scritto: Insomma, una collezione di eliche (ed una buona manualità nel cambiarle), una linea diretta con te per consulti volanti, e tanto culo.
O, forse, un compromesso. O no?

Non prendere per i fondelli !

Sul tema evidenzio altre cose poco note ai più.

Per non avere cavitazione nelle eliche veloci sarebbe bene che la spinta per cmq di proiezione complessiva delle pale non superasse 1 kg/cmq, mentre la V periferica delle pale dovrebbe essere ≤65 m/sec.
Ma secondo il Taylor tali sollecitazioni possono arrivare a 1,22 kg/cmq e 76,20 m/sec.

Nei moderni FB l'elica spesso gira a circa 3460 giri/1' e anche oltre, talché il rischio cavitazione é concreto.
Per ridurla si ricorre a uno strattagemma: un piccolo ricciolo sul bordo di uscita delle pale. Tale ricciolo ha la funzione di "arginare" il flusso di bollicine, originate dalla cavitazione sulla faccia delle pale, e di ridurne gli effetti, ma ....
spesso é presente senza che ne sussistano presupposti e condizioni, con un risultato pratico diverso: frenare circa 100 giri motore.
Alla faccia del "compromesso" così come inteso da molti !

Sempre sul tema.

E' invalso il costume di montare il motore alto (piastra anticavitazione più alta del filo chiglia) per guadagnare giri ... e V, se possibile.

Questo il punto della situazione.
In tali condizioni l'elica lavora parzialmente immersa e quindi incontra minor resistenza nella sua rotazione. Ricordo infatti che é sempre il semidisco inferiore quello che spinge di più, perché lavora in acqua più "compatta". Avvicinando l'estremità delle pale allo strato limite, le pale tendono a scaricare acqua verso l'alto con ciò sgravando il motore. Tale circostanza, se correttamente sfruttata, rende quindi disponibile potenza per una V maggiore.
Lo sfruttamento del principio accennato impone diametro e passo maggiori di quelli di un'elica immersa ottimale (non scelta a caso, quindi), oltre a DAR adeguato.
Dovrebbe essere ovvio che, se non si conosce la V conseguibile da un dato battello con un dato motore e con elica immersa ottimale, é perfettamente inutile e fuori posto parlare di miglioramenti. Rispetto a cosa ?

Il fatto é che normalmente si eccede nel diametro a scapito del passo, talché non si ottengono V adeguate, ma solo di correre con la prua più bassa ..., ma per ottenere ciò é sufficiente un po' di trim negativo!

Alla faccia del compromesso, tanto sbandierato dai "professori di banchina" e dai traduttori dei traduttori di Omero (alias casinisti)!