DE3621783A1

DE3621783A1 - Luftschraube mit grenzschichtbeeinflussung durch die abgasenergie der antriebsmaschine

Info

Publication number: DE3621783A1
Application number: DE19863621783
Authority: DE
Inventors: Sen Otto Pulch
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1986-06-28
Filing date: 1986-06-28
Publication date: 1988-01-07

Description

Die Erfindung betrifft Vorrichtungen für Luftschrauben mit be liebiger Blattzahl, deren Profil innen hohl gestaltet werden kann. Der Grundgedanke besteht darin, in diesem Hohlraum mittels der Abgasenergie der Antriebsmaschine einen Unter druck zu erzeugen und aufrechtzuerhalten, der über entspre chende Durchbrüche auf die Grenzschicht der außen an den Luftschraubenblättern vorbeifließenden Luft einwirkt.

Derartige Luftschrauben sollen zur Erzielung eines hohen Wirkungsgrades und zur Verminderung des entstehenden Lärmes eine möglichst lange Laufstrecke der laminaren Strömung an ihren Blättern haben.

Es ist bekannt, daß bei Tragflügelprofilen an Flugzeugen die Absaugung von wandnahen, energiearmen Teilen der laminaren Strömung den Umschlag in Turbulenz verzögert und dadurch die Auftriebsbeiwerte (C _A) steigen und die Widerstandsbeiwerte (C _W) sinken. Die erforderliche Absaugleistung ist wegen der großen Flächen jedoch so groß, daß die Nutzeffekte gering sind.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, mit einfachen konstruktiven Mitteln die Grenzschicht an der Luftschraube im vorgenannten, positiven Sinne zu beeinflussen.

Mit der erfindungsgemäßen Lösung wird bewirkt, daß der Ab gasstrom über einen Ejektor ohne bewegte Teile oder einen Abgasturbolader den erforderlichen Unterdruck im Hohlraum der Luftschraubenblätter erzeugt und die erforderliche Ab saugleistung bereitstellt. Über die hohle Luftschrauben welle steht das System mit dem abgedichteten Propellerinnen raum der Luftschraubennabe in Verbindung. An den Saugseiten der Blattprofile bewirkt der Unterdruck über Löcher oder Schlitze ein Absaugen von Teilen der Grenzschicht. Die Widerstandsbeiwerte C _W werden geringer und die Auftriebsbei werte C _A steigen, weil die laminare Laufstrecke größer wird. Die Lärmerzeugung wird gleichzeitig geringer. Beim Einsatz eines Ejektors erfolgt eine intensive Vermischung des Ab gases mit der Luft mit der Folge einer Nachverbrennung der Schadstoffanteile Kohlenmonoxid und unverbrannter Kohlenwas serstoffe im Mischrohr. Bei Verwendung eines Abgasturbola ders kann wahlweise der gleiche Effekt erzeugt werden, oder die geförderte Luft zur Erhöhung der Motorleistung verwendet werden.

Die mit der Erfindung erzielbaren Vorteile bestehen somit insbe sondere darin, daß solche Luftschrauben einen besseren Wirkungs grad haben, da die Widerstandsminderung besonders bei großen Anblaswinkeln erheblich ist, was zu einer Verbreite rung des Bereiches eines guten Wirkungsgrades über dem Fort schrittsgrad führt. Die erforderliche Energie wird dem Abgas entnommen. Die großen C_A-Werte lassen darüber hinaus eine Verkleinerung der Luftschraube zu.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in den Zeichnungen schematisch dargestellt und wird im folgenden beschrieben:

Fig. 1 zeigt einen Schnitt durch die Luftschraube, die hohle Luftschraubenwelle und das Luftfördersystem mittels Ejektor und Mischrohr. An der Vorderseite (Saugseite) des hohlen Luftschraubenblattes a befinden sich die Ansaugkanäle b für die Grenzschicht. Der Unterdruck -Δ p wird mittels dem Mischrohr f durch den aus der Düse e mit hoher Geschwindigkeit austretenden Abgas strom nach dem Prinzip der Strahlpumpe erzeugt. Die Düse e steht über das Abgasrohr d mit den Zylindern des Antriebsmotors (nicht dargestellt) in Verbindung. Die aus der Grenzschicht angesaugte Luft fließt aus den Luftschraubenblättern a und dem abgedichteten Innenraum der Luftschraubennabe durch die hohle Luft schraubenwelle c und deren Durchbrüche über den Ver bindungsschacht g in das Mischrohr f.

Fig. 2 zeigt einen um 90° gedrehten Schnitt durch das Luft schraubenblatt a. An der Saugseite befinden sich die Löcher b für den Durchtritt der abgesaugten Grenz schicht. Die Luft wird in zwei getrennten Kanälen h und i in den Innenraum der Luftschraubennabe geführt. Die Aufteilung in zwei Kanäle verhindert einen vor zeitigen Druckausgleich zwischen den, von den Kanälen gebildeten unterschiedlichen Druckzonen.

Claims

1. Vorrichtung zur Beeinflussung der Grenzschicht einer hohlen Luftschraube, gekennzeichnet durch folgende Merkmale:

a) die Luftschraubenblätter weisen auf ihrer Saugseite Ansaugkanäle (b) zur Grenzschicht auf,
b) der Hohlraum der Luftschraube ist über die hohl ausge bildete Luftschraubenwelle (c) und einen an diese angeschlossenen, festen Verbindungsschacht (g) mit einem Ejektorsystem (d, e, f) ohne bewegliche Teile oder mit einem Turbolader verbunden,
c) das Ejektorsystem bzw. der Turbolader werden mit dem Motor-Abgas betrieben und erzeugen über den Verbin dungsschacht (g) und die hohle Luftschraubenwelle (c) in dem Hohlraum der Luftschraubenblätter (a) einen Unterdruck (-Δ p).

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Hohlraum der Luftschraubenblätter (a) in mehrere Kammern (h, i) unterteilt ist, die separat an die hohle Luftschraubenwelle (c) angeschlossen sind.