DE878760C - Ausbildung von der Grenzschichtabsaugung an umstroemten Koerpern dienenden Kanaelen - Google Patents

Description

• Ausbildung von der Grenzschichtabsaugung an umströmten Körpern dienenden Kanälen Es ist bekannt, :daß sich durch die Absaugung der Grenzschicht große Vorteile hinsichtlich der aerodynamischen Eigenschaften umströmter Körper, insbesondere Luftfahrzeugen, ergeben. Insbesondere ist dieses der Fall, wenn die Absaugung an solchen Stellen der Körperangesetzt wird, an denen .ohne Absaugung eine Ablösung der Grenzschicht oder ein Umschlag vom laminaren in den turbulenten Strömlungszustand der Grenzschicht eintreten würde. Andererseits bat es sich als nachteilig herausgestellt und eine weitgehende Einführung der Absaugung gerade im Flugzeugbau verhindert, daß für die Absaugung eine besondere, meist komplizierte Maschienenanlage erforderlich ist. Aufgabe der Erfindung ist es, einen Weg aufzuzeigen, der eine Grenzschichtabsaugung ohne die Anordnung besonderer, nur der Absaugung di:emender Gebläseanlagen ermöglicht.
• Dies wird nach der Erfindung dadurch erreicht, daß die zur Absaugung dieneniden Kanäle als Diffus:oren mit schwachem Öffnungswinkel ausgeführt werden :und der Eintrittsquerschnitt des Difusoirs im wesentlichen der Grenzschichtdicke an .dieser Stelle -entspricht. An welcher Stelle der Diffus,orkanal mündet, ist an sich gleichgültig. Am zweckmäßigst.en isst es, ihn dort münden zu lassen, wo sich ei,n Unterdruckgebiet befindet, weil hierdurch die Absau:gungerhöht wird. Der Querschnitt des Diffüsers ist Sam Eintritt des Diiffuso-rs verhältnismäßig klein und erweitert sich -stromabwärts allmählich. Es ist nicht notwendig, daß der Öffnrung-swinkel über die gesamte Kanallänge gleichbleibt. Für manche Zwecke empfiehlt -es sich sogar, einen Teil -des Kanals mit dem öffnungswinkel - Null rauszubilden. Die einzelnen D;iifusorkanäle können meinen Sammelkanal münden, der selbst ebenfälls ,als Dffusorkanal ausgeführt sein kann. Besonders zweckmäßig isst es, die Diffus@orkanäle oder den Sammelkanal dort münden zu lassen, wo sich durch die sinn@entsprechende Betätigung an sich bekannter Hilfseinrichtungen wie Querruder, Lande-oder Spreizklappen Unterdruckgebiete erzeugen Lassen. Das ;gleiche gilt für die Unterdruck erzeugenden Auspuff- und Rückstoßanlagen, wenn man die Abs:augekanalaustritts,öffnungen in die Nähe der Austrittsöffnungen ,der Auspuffanlage oder eventuell vorhandener Rücksrooßanlagen legt. -Ausführungsbeispiele der Erfindung sind ili den Abh. z bis q. veranschaulicht. Abb. i bis 3 zeigen die Anordnung der Diffusiorkanäle :an tragflügelähnlichen Profilen, z. B. @an Flugzeugtr"ä;gflä!chen, und Abb. 4 die Anordnung solcher Kanäle an der Kanzeleines Flugzeuges. Die Ausbildung solcher Kanäle ;an Kraftfahrzeugen, die insbesondere mit hohen Geschwindigkeiten bewegt werden, erfolgt sinnentsprechen@d.
• Wenn z. B. am Flügelprofil i der Abb. t; das mit der Gesichwindigkeit v angeblasen wird, am Punkt A ohne Anwesenheit der Diffusorwand 2 Ablösung oder Umschlag der Grenzschicht zu erwarten wäre; so wird die Öffnung des Absaugekanals 3 in die Nähe dieses Punktes A gelegt. Die Länge des D0.ffusars 3 erstreckt sich bis Punkt B. Eine Durchströmung in dem durch den Pfeil q. gekennzeichneten Sinn kann .auch dann eintreten, wem der Druck am Punkt B größer ist als am Punkt A. Um idie Diffusorwand 2 bildet sich nämlich :eine Zirkulationsströmung .aus, da diese Wand 2 mit einem Tragflügel verglichen werden kann, der mit einem dem Difffusoröffnungswinkel entsprechenderLAnstellwinkel ;angeblasen wird und der sich außerdem in der Naheeiner Wand befindet. Eine sorgfältige Diffusorausbildung ist .allerdings :erforderlich, damit der ,erwünschte Druckanstieg -genügend groß wird. Der Querschnitt des Däffusors an der Stelle A entspricht im wesentlichen -der Grenzschichtdiclee, die ian diesem Ort ohne Anwesenheit des Diffusors vorhanden wäre. Die Qnerschnittserweiterung des Diffusors kann stromabwärts zweckmäßig auch so ' ,ausgebildet werden; daß sie zunächst stärker und anschließend wenig oder gar nicht mehr vorhanden i,st. Eiire weitere Möglichkeit, eine selbsttätige Absaugung der Grenzschicht zu erzielen, ist in Abb. 2 gezeigt. Auch hier sei ein diffusorartigmer Kanal entsprechend der Abb. i vorhanden. Wenn jedoch die selbsttätige Absaugung nach der Anordnung von Ahb. i nicht ausreicht, so kann durch Kombination mit dem z. B. als Landehil£e ausgebildeten. Häfsflügel5 ;eine erhebliche Verstärkung der Absaugewirkungdurch Anstellung dieses Hilfsflügels 5 erreicht werden, da .dadurch am Punkt B, dem Ende des Diffus,ors 3,eine zusätzliche Druckabsenkung erzeugt und damit auch am Punkt A eine weigere Druckminderung eintritt. Insbesondere erweist sich diese Anordnung bei höheren Auftriebsbeiwerten als vorteilhaft.
• In. Abb.3 ist eine Kombination von mehreren Diffusoren, z. B. a bis. d, in Zusammenarbeit mit Hilfsflügeln, z. B. g oder g und h-, @dargestellt. Die einzeInen Diffusoren et bis d -können einzelne Kanäle bis zum Endaustritt bilden oder ;aber, wie es Abb. 3 zeigt, in .einen .gemeinsamen Kanal e münden, der an .einer Stelle f mündet: Der mit der Geschwindigkeitv angeblasene Körper i der Abb. q. sei in dein Bereich sciiner Kontur zwischen den Punkten 5 und 6 (durch besondere Strichstärke hervorgehoben) strömungstechnisch ungünstig ,ausgebildet, so daß ohne Anwesenheit des Diffusors 7 bzw. der Diffüsorwand 8 in diesem Bereich eine Ablösung der Strömung entstehen würde. Durch Anbringung eines Diffus;ors 7 mit der Diff-usorwand 8 wird am PünktA eine Absaugüng der zur Ablösung neigenden Grenzschicht :erreicht, die nun an dem Punkt_B austritt, wo sie keine ungünstigen Auswirkungen mehr haben kann.

Claims (3)

1. PATENTANSPRÜCHE: i. Ausbildung von der Grenzschichtabsaugung an ummtrömten Körpern dienende Kanälen, dadurch gekennzeichnet, daß die Kanäle als Diffüs;oren mit schwachem Öffnungswinkel ausgeführt sind.
2. 2. Ausbildung von Kanälen nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß der Eintrittsquerschnitt der Diffus@oren im wesentlichen der Grenzschichtdicke :an dieser Stelle entspricht.
3. 3. Ausbildung der Kanäle nach den Ansprüchen i und 2, dadurch ;gekennzeichnet, daß mehrere Diffusorkanäle in einen Sammelkanal münden, der .ebenfalls als Diffüsorkanal ausgebildet sein kann. ¢. Ausbildung der Kanäle nach den Ansprüchen i bis 3; dadurch gekennzeichnet, daß die Mündungsstellen des ,oder der Diffusioren m einem Unterdruckgebiet liegen.