Kann ein Kline-Fogleman-Profil für Triebwerksturbinen verwendet werden?

Ich arbeite derzeit an dem Kline-Fogleman-Tragflächenprofil für die Variante NACA 23015 mit der Reynolds-Nummer 208800 mit der Konfiguration der nach hinten gerichteten Stufe mit 50 % Dicke bei 50 % Sehne auf der Unterseite des Tragflächenprofils. Das KF-Profil bietet höhere L/D-Verhältnisse für alle Pre-Stall-AOA und es reißt auch in einem etwas höheren Winkel ab als herkömmliche Varianten derselben Serie. Der höchste L/D-Wert von Ansys Fluent war 22,45 bei 9 Grad AOA im Vergleich zu herkömmlichem NACA 23015 bei 9 Grad AOA von 19,74. Ich möchte wissen, ob die KF-Variante dieses Schaufelprofils in Turbinenschaufeln eines Gasturbinentriebwerks verwendet werden kann und ob sie eine höhere Leistung oder einen höheren Wirkungsgrad erzielt. Wird es aufgrund von Turbulenzen und der Anzahl der Schaufeln und Stufen zu Problemen kommen?

Gibt es auch andere Anwendungen von KF-Tragflächen außer RC-Flugzeugen?

Antworten (1)

KF-Profile entstehen durch Falten von Papierflugzeugen. In gewisser Weise verwenden die meisten Papierflieger ein Tragflächenprofil mit abgestufter Kontur. Im Maßstab von Papierflugzeugen erzwingt dieser Schritt möglicherweise einen laminar-turbulenten Grenzübergang , der es dem Flügel ermöglichen könnte, bei einem höheren Anstellwinkel abzureißen.

Ein normaler NACA 23015 hat ein optimales L/D von fast 50 bei einer Reynolds-Zahl von 200.000 und einem Anstellwinkel von 9°. Airfoiltools gibt es als 48,5 an.

Wenn Sie an den XFOIL-Daten von Airfoiltools zweifeln, gibt NACA TR 824 im Wesentlichen die gleichen Werte unter Verwendung von Windkanaldaten an, Sie müssen jedoch Airfoiltool-Daten mit einer höheren Reynolds-Zahl auswählen, um die beiden zu vergleichen.

Da das L/D des herkömmlichen Tragflügels zweieinhalb Mal besser ist als das, was Sie mit ANSYS berechnet haben, empfehle ich Ihnen, Ihre Ergebnisse zu überprüfen. Und nein, ich würde den Einsatz in Turbinen nicht empfehlen. Die exponierte Ecke an der Stufe wird extremen Hitzebelastungen ausgesetzt sein und die Folienkühlung wird dort wahrscheinlich versagen.