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Oct 25, 2023

I fori di ventilazione nei banner fanno la differenza? Per scoprirlo abbiamo usato una galleria del vento

Lecturer in Civil Engineering, The University of Queensland

Docente di ingegneria civile, Università del Queensland

Professore di Robotica, Queensland University of Technology

Matthew Mason riceve finanziamenti dall'Australian Research Council e dal Bushfire and Natural Hazards Cooperative Research Centre.

Jonathan Roberts è un investigatore associato presso l'Australian Centre for Robotic Vision e co-fondatore della competizione di robot volanti UAV Challenge.

La Queensland University of Technology e l'Università del Queensland forniscono finanziamenti come membri di The Conversation AU.

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La prossima volta che vedi uno striscione appeso lungo una strada o su un ponte, o issato come parte di una marcia di strada, di una protesta o di una manifestazione, dai un'occhiata più da vicino. Potresti notare che il banner presenta dei fori o delle fessure.

Ma perché qualcuno dovrebbe fare dei buchi in uno striscione perfettamente funzionante?

Queste sono le cosiddette "prese d'aria", e per qualche motivo le persone hanno mutilato i loro striscioni con questi fori nella convinzione che la loro presenza ridurrà significativamente il carico del vento sullo striscione.

Ma uno striscione con buchi o fessure è davvero più facile al vento di uno striscione equivalente senza buchi?

Non si sa quando le persone abbiano iniziato a praticare dei buchi nei loro striscioni. C'è molto poco scritto sulla pratica e gran parte della conoscenza sembra provenire dal passaparola o è stata trasferita da altri ambiti legati al vento.

Ciò che risulta evidente dai siti web dei produttori di insegne e striscioni di tutto il mondo è che sono frustrati nel dover fare dei buchi nelle loro creazioni realizzate con amore.

Alcuni produttori di banner semplicemente rifiutano e dicono ai loro clienti che se vogliono dei buchi, possono tagliarli da soli.

L’apparente importanza delle ventole per striscioni ha portato alcuni governi locali in tutto il mondo a renderle obbligatorie per gli striscioni installati in determinate località. Nessun foro di ventilazione, nessun banner consentito!

I regolamenti del Consiglio comunale di Brisbane, nel Queensland, in Australia, stabiliscono che gli striscioni da installare sull'iconico Story Bridge della città, "devono essere dotati di fori di ventilazione" e che "i fori di ventilazione (prese d'aria) devono essere distanziati di intervalli di circa 3 m".

La cittadina di Springville, Utah, USA, stabilisce nei suoi regolamenti che almeno il 20% della superficie dello striscione deve essere costituita da buchi. Suggerisce "prese d'aria a forma di mezzaluna larghe 4-6 pollici e rivolte verso il basso su tutto lo striscione".

Per capire cosa fanno, se non altro, le prese d'aria per i nostri striscioni, dobbiamo visitare il lavoro degli specialisti di aerodinamica.

Nel 1956, BG de Bray, un esperto di aerodinamica presso il Royal Aircraft Constitutional del Regno Unito, eseguì una serie di test nella galleria del vento per mostrare come si comportavano le piastre piatte con fori in un flusso d'aria in movimento. Era interessato a come le piastre potessero essere utilizzate per gli aerofreni sugli aerei durante l'atterraggio.

I suoi esperimenti hanno dimostrato che le perforazioni (fori) rendono il flusso d'aria più stabile ma che c'era "solo una riduzione relativamente piccola del coefficiente di resistenza". Mostra un grafico che registra la relazione tra l'area dei fori e la variazione del coefficiente di resistenza di una piastra piana. Il grafico indica che praticando fori sul 20% dell'area di uno striscione si ridurrà la resistenza aerodinamica di circa il 5% con un vento di 150 km/h.

Quando consideriamo l'altra scoperta di de Bray – cioè che i buchi rendono il flusso d'aria più stabile – possiamo osservare un esempio comune di ciò in azione nei paracadute rotondi.

Le strutture fluttuanti che si riempiono d'aria sul lato sopravvento, come i paracadute rotondi, diventano instabili quando non ci sono buchi nella struttura. L'aria tende a fuoriuscire in modo quasi casuale dal bordo della struttura. Ciò fa sì che la struttura si muova al vento in modo apparentemente casuale.

Questo è stato scoperto agli albori dello sviluppo del paracadute. Alla fine del 1700, diversi sviluppatori di paracadute morirono a causa di incidenti legati ai loro scivoli instabili e oscillanti.

Nel 1804, il francese Joseph Lelandes inventò l'apex vent, un foro nella parte superiore del paracadute. Ciò sembrava risolvere il problema della stabilità ma non sembrava ridurre la resistenza, ideale per il paracadutismo dove è necessaria la resistenza.