Was sind die Bedingungen dafür, dass ein Schaufelblatt ein "dünnes Schaufelblatt" ist?

Es gibt keine harte Grenze. Normalerweise sind es um die 8% relative Dicke, Details abhängig von Camber und Nose Shape.

Typisch für ein dünnes Schaufelblatt ist ein Strömungsabriss, der von der Nase ausgeht, mit einer plötzlichen Ablösung der oberen Seitenströmung, während dickere Schaufeln mit einer Ablösung beginnen, die an der Hinterkante beginnt und sich allmählich nach vorne bewegt. Dies verleiht dünnen Airfoils ein unangenehmes Strömungsabrissverhalten, während dicke Airfoils auf harmlosere Weise abreißen. Das Strömungsabrissverhalten hängt nicht nur von der Dicke, sondern auch von der Wölbung und den Geometriedetails der Schaufelnase ab, kann aber verwendet werden, um dünne von dicken Schaufeln zu trennen.

Dünne Airfoils sind in zwei Anwendungen sinnvoll:

• wenn der lokale Anstellwinkel gut kontrolliert ist, wie z. B. bei Landeklappen und Turbomaschinen, und
• für Trans- und Überschallflüge, bei denen die Dicke Wellenwiderstand verursacht .

Bei allen anderen Anwendungen sollten dickere Schaufelblätter mit einer stumpferen Nase bevorzugt werden, da sie es ermöglichen, mehr Kraftstoff zu speichern und die lasttragende Struktur effizienter zu machen. Die Obergrenze praktischer Profile liegt bei 20 % bis 22 %, der Wurzeldicke des Davis-Flügels , wie er in der B-24 und B-29 verwendet wird .

Schaufelblätter werden normalerweise in "dünn" und "dick" entsprechend ihrem Stallverhalten unterteilt: Hinterkanten-Stall, Vorderkanten-Stall und dünner Tragflächen-Stall. Einer der wichtigsten bestimmenden Parameter dafür, wie die Flügelabrisse sind, ist die Dicke des Flügelprofils.

Von Torenbeek , sowohl die Bilder als auch die Zitate:

1. Hinterkantenabriss

   

   Diese Art von Strömungsabriss ist charakteristisch für die meisten Schaufelblattabschnitte mit Dicken/Sehnen-Verhältnissen von etwa 15 % und darüber. Die Strömung bei großen Anstellwinkeln ist durch eine fortschreitende Verdickung der turbulenten Grenzschicht an der oberen Oberfläche gekennzeichnet. Wenn der Anstellwinkel auf etwa 10 Grad (B) erhöht wird, beginnt die Strömungsablösung an der Hinterkante und bewegt sich allmählich nach vorne.

2. Vorderkantenstall

   

   Schaufelblätter mit Dicke/Sehnen-Verhältnissen von etwa 9 bis 12 Prozent erfahren eine abrupte Ablösung der Strömung nahe der Vorderkante. Auf diesen Abschnitten erfolgt die Ablösung der laminaren Grenzschicht deutlich vor dem Erreichen des maximalen Auftriebs und vor dem Übergang in eine turbulente Grenzschicht. In der so gebildeten Scherschicht findet ein Übergang statt, und die Ausdehnung der turbulenten Bewegung breitet sich in einem solchen Winkel aus, dass die Strömung schnell wieder ansetzt, eine "kurze Blase" einschließt und anschließend eine turbulente Grenzschicht (B) bildet.

   Die Auftriebs- und Nickmomentkurven zeigen abrupte Änderungen, wenn der Anstellwinkel für maximalen Auftrieb überschritten wird. Es gibt wenig oder keine Rundung der Auftriebskurve und eine plötzliche negative Verschiebung des Nickmoments, die aus der Rückwärtsverschiebung des Druckzentrums resultiert, wird beobachtet.

3. Dünner Airfoil- Stall

   

   An sehr dünnen Schnitten mit Dicken/Sehnen-Verhältnissen von weniger als etwa 6 Prozent und an runden Nasen tritt bei sehr kleinen Anstellwinkeln (S) eine kleine Ablösungsblase auf. Bei einem bestimmten kritischen Anstellwinkel bricht die kurze Blase zusammen, aber die Strömung setzt sich anschließend stromabwärts wieder zusammen und bildet eine "lange Blase", die eine leichte Verringerung der Steigung der Auftriebskurve (B) verursacht. Mit zunehmendem Anstellwinkel bewegt sich der Punkt der Strömungswiederanlagerung zunehmend nach hinten, bis er mit der Hinterkante zusammenfällt und in diesem Zustand der maximale Auftrieb erreicht ist (C)

Gemäß der Kategorisierung von Flügeln in drei Arten von Strömungsabriss bedeutet "dünner Flügel" eine Sehnendicke von 6 % oder weniger.