Was ist das für ein Flansch am Motor?

Dies wird als "Strake" oder " Chine " (Aerodynamic Fan Cowl Strake/Chine, Nacelle Strake/Chine) bezeichnet.
Sie ermöglichen es dem Flugzeug, bei niedrigeren Geschwindigkeiten mehr Auftrieb zu erzeugen, was so positive Folgen wie niedrigere Stallgeschwindigkeiten, niedrigere Landegeschwindigkeiten, niedrigere Startgeschwindigkeiten und kürzere Landebahnen hat.

Strakes sollten verwendet werden, wenn die Gondeln eng unter der Tragfläche des Flugzeugs montiert sind, siehe auch Warum verwenden/brauchen nicht alle Flugzeuge Gondel-Chines? . Gondeln werden normalerweise so montiert, um

• den Abstand zwischen der unteren Gondelseite und der Landebahn zu maximieren, damit das Triebwerk/die Lüfterhaube/die Gondel bei heftigen Landungen nicht auf den Boden trifft, wenn sich die Flügel nach unten biegen, und um
• Minimieren Sie das Risiko, dass Landebahnabfälle in das Triebwerk gesaugt werden.
• Quelle: Flugzeugtriebwerke, Bräunling Willy JG, VDI-Buch, Springer Vieweg, 2015

Aus US-Patent 20100176249: Triebwerksgondel eines Flugzeugs, das eine Wirbelgeneratoranordnung umfasst :

Bei optimaler Anordnung und hohen Anstellwinkeln erzeugen solche Wirbelgeneratoren, sogenannte Gondelstrakes oder Chines , einen kräftigen Wirbel, der über die Tragfläche strömt und dort auf einer vorgelagerten Lamelle die Ablösung der Luftströmung bis zum Flugzeug verzögert fliegt in größeren Anstellwinkeln.

Die Idee stammt aus dem Jahr 1971 ( US-Patent 3744745: Liftvanes ):

Unter Betriebsbedingungen, bei denen große Anstellwinkel auftreten, wie beispielsweise beim Landen oder Abheben, wirken die Leitschaufeln dem starken Aufwind um die Gondel entgegen, verringern die Strömungsablösung in ihren oberen Bereichen und sorgen für einen starken Abwind, der durch marginale nachlaufende Wirbel gekennzeichnet ist

Von RS Shevell. Aerodynamische Bugs: Kann CFD sie wegsprühen? 1985

DC-10-Windkanaltests zeigten im Vergleich zu den Vorhersagen einen signifikanten Verlust des maximalen Auftriebskoeffizienten in den Konfigurationen mit ausgelenkten Klappen und verlängerter Landelatte. Dies führte in der Anflugkonfiguration zu einer Erhöhung der Stallgeschwindigkeit um etwa 5 Knoten. Der anfängliche Flügelstillstand trat hinter den Gondeln und vor den inneren Querrudern auf. Das Problem wurde durch Strömungsvisualisierungstechniken auf die Auswirkungen des Gondelnachlaufs bei hohen Anstellwinkeln und das Fehlen des Vorflügels in der Nähe der Gondelpylone zurückgeführt. Die Lösung wurde im 12-Fuß-Drucktunnel des NASA Ames Research Center entwickelt und stellte sich als ein Paar Streben heraus, die auf jeder Seite der Gondeln in Ebenen etwa 45 Grad über der Horizontalen nach vorne montiert waren. Die endgültige Strake-Form wurde in Flugtests optimiert. Die Strakes sind einfach große Wirbelgeneratoren. Die Wirbel mischen die Gondelgrenzschichtluft mit der freien Strömung und verringern den Impulsverlust im Nachlauf. Die Wirbel passieren dann knapp über die obere Oberfläche des Flügels und setzen diesen Mischprozess fort. Die gegenläufigen Wirbel erzeugen auch einen Abwind über dem Flügelbereich, der nicht durch den Vorflügel geschützt ist, wodurch der vorzeitige Strömungsabriss weiter reduziert wird. Die Wirkung der Strakes besteht darin, die erforderlichen Start- und Landefeldlängen um etwa 6 % zu reduzieren, eine sehr große Wirkung.

Ergänzend zur Antwort von user2168 finden Sie hier einige Bilder , die das Prinzip von Gondelchines veranschaulichen, die auch als Gondelstrakes oder aerodynamische Lüfterhaubenstrakes bezeichnet werden .
Bitte beachten Sie, dass die Wirbel immer da sind, aber nur unter besonderen Bedingungen zu sehen sind. Eine Erklärung finden Sie am Ende dieser Antwort.

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• YouTube-Video New Boeing 747-8 Intercontinental Majestic First Flight von User Altumkell, siehe linke Triebwerke des Flugzeugs.

Wie oben erwähnt, müssen einige Bedingungen erfüllt sein, wenn Wirbel sichtbar sein sollen:

• Genauer gesagt müssen Feuchtigkeit, Druck und Temperatur der Umgebungsluft dem durch die Maschinenhaus-Chines/Strakes induzierten Druckabfall "passen" (dieser Druckabfall ist auf die Strömungsbeschleunigung, dh eine höhere Strömungsgeschwindigkeit, verursacht durch die Gondel-Chines/Strakes). Bei Passagierflugzeugen ist dies meist an feuchten Tagen in geringer Höhe der Fall.

• Nehmen wir an, das stimmt. Außerdem nehmen wir an, dass die Luft inkompressibel ist, was normalerweise für Geschwindigkeiten gilt$\mathit{Ma} \leq 0.3$- was bei Start und Landung der Fall ist.
  Nun die Erhöhung der Strömungsgeschwindigkeit$c$durch die Gondelschines/Strakes verursacht, führt zu einer Verringerung des statischen Drucks$p$, was zu einer Abnahme der statischen Temperatur führt$T$(der Gesamt-/Stagnationsdruck$p_0 \approx p_t$und Gesamt-/Stagnationstemperatur$T_0 \approx T_t$etwa konstant bleiben,$p_0 \approx p_t \approx \mathit{const}$,$T_0 \approx T_t \approx \mathit{const}$).
  Sinkt die Temperatur unter den lokalen Taupunkt, kommt es zur Kondensation: Der gasförmige Wasserdampf verwandelt sich in flüssige Wassertropfenwolken – das ist auf Bildern zu sehen.
  Als Randbemerkung: Bei der Kondensation wird die „Enthalpie / latente Kondensationswärme“ freigesetzt.

• Ähnliche Effekte und Erklärungen finden sich zB in Wie entsteht dieser Wirbel im Inneren eines Düsentriebwerks? , Warum bildet sich vor allem bei Start und Landung Kondenswasser am Flügel? und Was führte dazu, dass sich an einem schwülen Tag eine schwankende Wolke im Einlass eines Strahltriebwerks bildete? .

Bildquellen:

• Maschinenhauswirbel 1

• Nacelle chine vortex 2 aus C. Frank Starmers "Photo Adventures with Curiosity and Learning" -- "1. April 2010: From SIN to EWR with Yen Ping and Kok Mun"

Ich glaube nicht, dass die Lehre im Patent richtig ist.

Anstatt dass der Abwind vom Strake den Flügelaufwind unterdrückt (und denken Sie daran, die andere Seite des Wirbels trägt zum Flügelaufwind bei!), glauben wir, dass der Wirbel gut organisiert ist und dem nachteiligen Druckgradienten des Flügels besser standhalten kann als der ' Schrottspur der Gondel ohne Strake.

Die Größe und Position des Strake bestimmen, wann der Wirbel platzt, und bestimmen daher, wann die Innenbordflügel stehen bleiben. Idealerweise möchten Sie, dass dies gleichzeitig mit dem Außenflügel ist. Zu spät und Sie erhalten eine inakzeptable Tonhöhe. Zu früh und Sie verlieren die Leistung bei niedriger Geschwindigkeit (höhere Stallgeschwindigkeiten entsprechen höheren Geschwindigkeitsplänen und längeren Startfeldlängen).

Eine Nebenbemerkung, der äußere Strake ist von geringem bis gar keinem Wert, weshalb Boeing-Flugzeuge nur Strakes auf der inneren Seite haben.