Можно ли использовать аэродинамический профиль Клайна-Фоглемана для турбин двигателей?

В настоящее время я работаю над аэродинамическим профилем Клайна-Фоглемана для варианта NACA 23015 с числом Рейнольдса 208800 с конфигурацией обращенного назад уступа толщиной 50% при хорде 50% на нижней поверхности аэродинамического профиля. Аэродинамический профиль KF обеспечивает более высокое отношение L/D для всех углов атаки до сваливания, а также угол сваливания немного больше, чем у обычного варианта той же серии. Наивысшее значение L/D от Ansys Fluent составило 22,45 при угле атаки 9 градусов по сравнению с обычным NACA 23015 при угле атаки 9 градусов, равном 19,74. Я хочу знать, можно ли использовать вариант KF этого профиля аэродинамического профиля в лопатках турбины газотурбинного двигателя и будет ли он обеспечивать более высокую выходную мощность или эффективность. Не вызовет ли это каких-либо проблем из-за турбулентности и количества лопастей и ступеней?

Кроме того, есть ли какие-либо другие применения аэродинамических профилей KF, кроме самолетов RC?

Ответы (1)

Аэродинамические поверхности KF получаются при складывании бумажных самолетов. В некотором смысле, в большинстве бумажных самолетов используется аэродинамический профиль со ступенчатым контуром. В масштабе бумажных самолетов этот шаг, возможно, вызывает ламинарно-турбулентный граничный переход , который может позволить аэродинамической поверхности свалиться при большем угле атаки.

Обычный NACA 23015 имеет оптимальное отношение L/D, близкое к 50, при числе Рейнольдса 200 000 и угле атаки 9°. Airfoiltools дает это как 48,5.

Если вы сомневаетесь в данных XFOIL от Airfoiltools, NACA TR 824 дает по существу те же значения, используя данные аэродинамической трубы, однако вам нужно выбрать данные Airfoiltool с более высоким числом Рейнольдса, чтобы сравнить их.

Поскольку L/D обычного аэродинамического профиля в два с половиной раза лучше, чем то, что вы рассчитали с помощью ANSYS, я рекомендую вам просмотреть свои результаты. И нет, я бы не рекомендовал их использовать в турбинах. Открытый угол у ступени будет подвергаться экстремальным тепловым нагрузкам, и пленочное охлаждение там, скорее всего, не сработает.