Progetto sperimentale Studio Aperto

Da semplici contenitori in plastica per bottiglie d'acqua , si è ricavato un modello di Mulino a Vento del tipo ad Asse Verticale con n. 6 pale.

Le prime tre pale di forma particolare sono disposte esattamente sull'asse orrizzontale e perpendicolari all'asse di sostegno permettendo una buona cattura dei venti provenienti da qualsiasi parte dell'orizzonte.

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Le altre tre pale sono disposte sopra alle prime e inclinate verso l'alto di circa 45° , questa disposizione,  permette di catturare le correnti d'aria che provengono dall'alto.

Dettagli tecnici

Una nota particolare mette in evidenza la forma a fondo di bottiglia delle pale le quali tra l'altro sono sagomate in modo particolare, questa caratteristica di forma, in occasione di brusche accellerazioni delle correnti d'aria, determina una sorta di freno  che permette delle accellerazioni della rotazione in un modo proporzionale creando delle morbide costanti di rotazione sia in accellerazione che in rallentamento.

Da uno studio attento si potrebbe spiegare che i venti che arrivano alle pale perpendicolari ad esse in una prima fase spingono direttamente sull'asse della pala, successivamente la stessa roteando di 90°, viene raggiunta dal vento in una posizione perpendicolare alla pala. Questo determina il risucchio dell'aria dovuto alla forma stessa della pala causando una depressione proporzionale alla stessa velocità dell'aria.

Obiettivi

Il risultato finale potrebbe essere quello di moderare le accelerazioni del moto rotatorio del mulino a vento che sono causate dalla variazione improvvisa della velocità del vento stesso.  Esso esercita una continua azione di spinta sulle pale pertanto con questo sistema avremo un moto rotatorio con buone costanti di velocità preservando l'apparecchio da violente accelerazioni.

Non sarà in questo caso necessario applicare delle apparecchiature  particolari alle pale del mulino atte ad assorbire le raffiche del vento stesso.

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In questi giorni di cattivo tempo nevicava, un vento discontinuo e abbastanza forte faceva girare in continuazione il mulino a vento.
Osservavo con meraviglia le raffiche di vento che arrivavano di continuo e il mulinetto che si fletteva e oscillava quasi dovesse sfasciarsi da un momento all'altro.
Malgradoqueste continue sollecitazioni, il perno di sostegno a punta su cui poggia il meccanismo, non usciva mai dalla sua sede sebbene avesse una scanalatura di guida soltanto di circa 1 mm.
La mia intuizione fu quella di capire che il vento determina un aumento di spinta dinamica dall'alto verso il basso relativa all'asse del mulinetto.
La spinta del vento qualunque direzione avesse, orizzontale o verticale, spingendo le pale superiori inclinate verso l'alto determinava una parziale modifica dell'asse di spinta verso il basso.
La configurazione di queste pale crea una sicura stabilità dell'apparecchio anche in caso di raffiche continue di vento.
Considerazione: La spinta del vento è direttamente proporzionale alla spinta verso il basso in quanto agisce sulle pale inclinate superiori.
Quindi, aumentando la velocità del vento aumenta anche la spinta o pressione verso il basso.
Gian

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In questo filmato si può notare la eccellente stabilità dell'apparecchio malgrado le continue e violente sollecitazioni a cui è sottoposto.
Le pale speriori ed inferiori non permettono di accumulare neve o ghiaccio.
La pioggia quando cade se pur abbondantemente viene continuamente scaricata grazie alla sagoma particolare delle pale le quali permettono il deflusso dell'acqua piovana dovuto alla forza di gravità ed a quella di centrifugazione.

(CLICCA sull'angolo inferiore sinistro per riprodurre il video)

In questo filmato si nota bene la rotazione e la configurazione delle pale

(CLICCA sull'angolo inferiore sinistro per riprodurre il video)

 In questo video si può notare che il mulino a vento viene sollecitato da continui vortici di vento che arrivano incostanti da più direzioni, nonostante ciò la rotazione delle pale avviene con assoluta morbidità e lente accelerazioni (vedi l'altro modellino -Maggiolino- sul lato sinistro il quale, costruito per la max percezione del vento, ha le pale che accelerano bruscamente e infine  rotea su se stesso a causa dei vortici del vento presenti).

(CLICCA sull'angolo inferiore sinistro per riprodurre il video)