DE10027938A1 - Aerofoil section with lift-increasing trailing edge, in which trailing edge has spoilers on one or both sides to cause flow breakaway - Google Patents

Aerofoil section with lift-increasing trailing edge, in which trailing edge has spoilers on one or both sides to cause flow breakaway

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Abstract

The aerofoil section has a suction side and a compression side when a flow passes round it. The trailing edge (2) diverges or is angled away from the rest of the section. The trailing edge has spoilers on both sides to produce a periodic flow breakaway or to stabilize the flow. Anti-backflow spoilers may also be included.

Description

Die Erfindung betrifft ein Flügelprofil, an dem sich bei Anströmung durch ein Fluid eine Saugseite und eine Druckseite ausbildet, insbesondere Flugzeugtragflügel oder Schaufel einer Strömungsmaschine, und das eine divergente verdickte oder abgewinkelte Hinterkante aufweist.The invention relates to a wing profile, on which there is an inflow by a fluid forms a suction side and a pressure side, in particular aircraft wing or blade of a turbomachine, and that a divergent thickened or has angled trailing edge.

Abgeknickte Hinterkanten zur Auftriebserhöhung an Tragflügeln, im Folgenden Gurney-Flap genannt, waren zuerst von dem Rennfahrer und Konstrukteur Dan Gurney in den siebziger Jahren eingesetzt worden. Die Abtrieb erzeugenden Flügel am Heck von Rennwagen konnten dadurch in ihrer Leistung verbessert werden; damit wurde eine bessere Bodenhaftung erreicht. Der Aerodynamiker Liebeck erkannte dann das Potenzial dieser modifizierten Hinterkanten zur Auftriebserhöhung von Flugzeug-Tragflügeln und berichtete darüber im Aufsatz "Design of subsonic airfoils for high lift" in der US-Zeitschrift Journal of Aircraft, Vol. 15, No. 9, Sept. 1978, S. 547-561.Kinked trailing edges to increase lift on wings, in the following Gurney-Flap were first from the racing driver and designer Dan Gurney was used in the 1970s. The downforce generating As a result, wings at the rear of racing cars were able to improve their performance become; this has resulted in better traction. The aerodynamicist Liebeck then recognized the potential of these modified trailing edges Increase in lift of aircraft wings and reported about it in the essay "Design of subsonic airfoils for high lift" in the US magazine Journal of Aircraft, Vol. 15, No. 9, Sept. 1978, pp. 547-561.

Tragflügel mit keilförmig divergierenden Hinterkanten wurden ausführlich von Henne untersucht, im Hinblick auf die Anwendung im Reiseflug von Verkehrsflugzeugen, abgedruckt unter "Innovation with computational aerodynamics: The divergent trailing-edge airfoil" in "Applied Computational Aerodynamics", Progress in Astronautics and Aeronautics, Vol. 125 (1990), S. 221-261, American Institute of Aeronautics and Astronautics, Inc., Washington). Dabei wurde gezeigt, dass keilförmig divergierende Flügelhinterkanten für Verkehrsflugzeuge im Reiseflug bei hoher Unterschallgeschwindigkeit deutliche Vorteile bringen. Bei dem Verkehrsflugzeug MacDonnell-Douglas MD11 ist daher eine solche Flügelhinterkante bereits im Einsatz. Ferner sind erfolgreiche Testflüge auf einer Boeing B 747 ausgeführt worden. Wings with wedge-shaped diverging trailing edges have been extensively developed by Hen examined with a view to the use in the cruise of Commercial aircraft, printed under "Innovation with computational aerodynamics: The divergent trailing-edge airfoil "in" Applied Computational Aerodynamics ", Progress in Astronautics and Aeronautics, Vol. 125 (1990), p. 221-261, American Institute of Aeronautics and Astronautics, Inc., Washington). It was shown that wedge-shaped diverging wing trailing edges for Commercial aircraft in cruise at high subsonic speed clear Bring advantages. For the commercial aircraft MacDonnell-Douglas MD11 is therefore such a trailing edge of the wing is already in use. They are also successful Test flights have been carried out on a Boeing B 747.  

Eine Auftriebssteigerung durch abgeknickte Flügelhinterkanten, Gurney-Flaps, wird außerdem in der Hochauftriebskonfiguration von Flugzeugen für Start und Landung erreicht (Ross, J. C., Storms, B. L. & Carrannanto, P. G. "Lift-enhancing tabs on multielement airfoils", Journal of Aircraft, Vol. 32, No. 3, Mai-Juni 1995, S. 649-655).An increase in lift due to kinked trailing edges, Gurney flaps, is also used in the high lift configuration of aircraft for takeoff and Landing reached (Ross, J.C., Storms, B.L. & Carrannanto, P.G. "Lift-enhancing tabs on multielement airfoils ", Journal of Aircraft, Vol. 32, No. 3, May-June 1995, p. 649-655).

Ferner wurde eine Leistungssteigerung durch Gurney-Flaps auch bei Windturbinen nachgewiesen, ersichtlich aus einem Aufsatz von Kentfield, "Theoretically and experimentally obtained performances of Gurney-Flap equipped wind turbines", US-Zeitschrift: Wind Engineering, 1994, Vol. 18, No. 2, S. 63-74.Furthermore, an increase in performance through Gurney flaps was also used Proven wind turbines, evident from an essay by Kentfield, "Theoretically and experimentally obtained performances of Gurney-Flap equipped wind turbines ", US Journal: Wind Engineering, 1994, Vol. 18, No. 2, pp. 63-74.

Schon die Ergebnisse vereinfachter Theorien der Tragflügelaerodynamik zeigen, dass dem Abströmwinkel an der Hinterkante besonders große Bedeutung zukommt, schematisch dargestellt in Dubbel, Taschenbuch für den Maschinenbau, 18. Aufl. 1995, Springer, Berlin, S. B61, Tragflügel und Schaufeln. Diese vereinfachten Theorien, die durchgehend anliegende Strömung voraussetzen, sind hier jedoch nur sehr bedingt aussagefähig. Aber sie machen plausibel, warum eine sehr kleine Gurney-Flap einen so hohen Auftriebsgewinn liefert. Genauere aerodynamische Untersuchungen der Strömung hinter einer abgeknickten bzw. divergierenden Hinterkante liegen vor als Kongreßpapier von Sauvage, P., Pailhas, G. & Coustols, E. "Detailed flow pattern around thick cambered trailing edges", 7th Asian Congress of Fluid Mechanics, Chennai, Madras, IN, 8-12 Dez. 1997.The results of simplified theories of aerofoil aerodynamics already show that the outflow angle at the rear edge is of particular importance, shown schematically in Dubbel, Taschenbuch für den Maschinenbau, 18th ed. 1995, Springer, Berlin, p. B61, hydrofoils and blades. However, these simplified theories, which presuppose continuous flow, are only of very limited significance here. But they make it plausible why a very small Gurney flap delivers such a high lift gain. More detailed aerodynamic studies of the flow behind a bent or divergent trailing edge before Congress paper by Sauvage, P., Pailhas, G. & Coustols, E. "Detailed flow pattern around thick cambered trailing edges", 7 th Asian Congress of Fluid Mechanics, Chennai, Madras, IN, Dec. 8-12, 1997.

Durch eine abgeknickte oder keilförmig divergierend ausgebildete Hinterkante eines Tragflügels kann dessen Auftrieb gesteigert werden. Die Veränderung der Hinterkante ist dabei sehr klein und besteht z. B. in einer Abknickung, die eine Höhe von nur etwa 0.3-2% der Tragflügel-Profiltiefe ausmacht. Dadurch wird eine beträchtliche Erhöhung des Tragflügel-Auftriebs von 5-25% erreicht. Hinter der abgeknickten bzw. divergierenden Hinterkante bildet sich jedoch eine örtlich begrenzte Strömungsablösung aus, die einen Widerstand verursacht.Through a kinked or wedge-shaped diverging trailing edge A wing's lift can be increased. The change in The trailing edge is very small and consists of e.g. B. in a kink, the one Only about 0.3-2% of the wing profile depth. This will make one substantial increase in wing lift of 5-25% achieved. Behind the however, a bent or diverging trailing edge forms locally  limited flow separation that causes resistance.

Von daher liegt der Erfindung das Problem zugrunde, bei allen diesen Anwendungen den Widerstand zu senken und resultuierenden zusätzlichen Lärm zu vermindern, den diese Hinterkanten erzeugen.Therefore, the invention addresses the problem in all of these Applications lower resistance and resultant additional noise to decrease that these trailing edges produce.

Das Problem wird erfindungsgemäß gelöst durch die Merkmale der Ansprüche 1, 6 und 12. Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen erfasst.The problem is solved according to the invention by the features of claims 1, 6 and 12. Advantageous developments of the invention are in the subclaims detected.

Die erste Lösung besteht in einem Flügelprofil, an dem sich bei Anströmung durch ein Fluid eine Saugseite und eine Druckseite ausbildet, insbesondere Flugzeugtragflügel oder Schaufel einer Strömungsmaschine, und das eine divergente verdickte oder abgewinkelte Hinterkante aufweist, wobei die Hinterkante an der Saugseite und der Druckseite mit Mitteln zur Störung einer periodischen Strömungsablösung und/oder Strömungsstabilisierung ausgestattet ist.The first solution consists in a wing profile, which can flow through when there is an inflow a fluid forms a suction side and a pressure side, in particular Aircraft wing or blade of a turbomachine, and the one has divergent thickened or angled trailing edge, the Trailing edge on the suction side and the pressure side with means for disturbing one periodic flow separation and / or flow stabilization is.

Dabei sind die Mittel für die Druckseite ausgewählt aus einer Gruppe von Mitteln, umfassend: an der Druckseite vor der Hinterkante angeordnete oder sich bis dorthin erstreckende Einschnitte oder Stege, zur Druckseite und/oder von der Hinterkante weg sich erstreckende Einzelelemente, Perforationen der Abwinkelung, in vertikaler Richtung druckseitig und zugleich horizontal sich erstreckende sägezahnförmige oder wellenförmige Elemente. Weiterhin umfassen die Mittel für die Saugseite: vor der Hinterkante angeordnete oder sich bis dorthin erstreckende Elemente oder Stege, die vorzugweise im Querschnitt die Form eines Dreiecks, Trapezes oder einer Welle aufweisen. Die Stege, die als der Hinterkante vorgelagerte Rippen ausgestaltet sind, sind in Strömungsrichtung ausgerichtet. The means for the printed page are selected from a group of means, comprehensive: arranged on the print side in front of the rear edge or up to incisions or webs extending there, to the pressure side and / or from the Trailing edge extending individual elements, perforations of the Angle, in the vertical direction on the pressure side and at the same time horizontally extending sawtooth or wavy elements. Furthermore, the means for the suction side include: arranged in front of the rear edge or elements or webs extending up to there, which are preferably in the Cross-section have the shape of a triangle, trapezoid or a wave. The webs, which are designed as ribs in front of the rear edge, are in Direction of flow aligned.  

Bei allen erfindungsgemäßen Flügelprofilen erstrecken sich die Mittel sich über eine Länge bzw. Höhe von bis zu etwa 5%, vorzugsweise 0,3% bis 2%, der durch den Abstand von Vorderkante zur Hinterkante eines Flügels definierten Flügeltiefe.In all wing profiles according to the invention, the means extend over a length or height of up to about 5%, preferably 0.3% to 2%, of defined by the distance from the front edge to the rear edge of a wing Wing depth.

Die zweite Lösung umfaßt ein Flügelprofil, an dem sich bei Anströmung durch ein Fluid eine Saugseite und eine Druckseite ausbildet, insbesondere Flugzeugtragflügel oder Schaufel einer Strömungsmaschine, und das eine divergente verdickte oder abgewinkelte Hinterkante aufweist, bei dem hinter der Hinterkante Mittel zur Behinderung einer Rückströmung des Fluids angeordnet sind.The second solution comprises a wing profile, on which the air flows through Fluid forms a suction side and a pressure side, in particular Aircraft wing or blade of a turbomachine, and the one has divergent thickened or angled trailing edge, behind which the Trailing edge means arranged to prevent backflow of the fluid are.

Diese die Mittel umfassen: bandförmige, insbesondere parallel zur Hinterkante angeordnete profilierte Körper, deren Grundform im Querschnitt annähernd rechteckig, dreieckig oder tropfenförmig ist.These include the means: band-shaped, in particular parallel to the rear edge arranged profiled bodies, the basic shape of which is approximately in cross section is rectangular, triangular or teardrop-shaped.

Vorzugsweise sind die profilierten Körper als Stäbe senkrecht zur Strömungsrichtung an der Saug- oder Druckseite angeordnet und mit der Hinterkante durch Stege verbunden sind, wobei, besonders bevorzugt, die profilierten Körper in Strömungsrichtung von der Hinterkante beabstandet sind und in Strömungsrichtung mehrere profilierte Körper in Abständen zueinander angeordnet sind.The profiled bodies are preferably perpendicular to the bars Flow direction arranged on the suction or pressure side and with the Trailing edge are connected by webs, with, particularly preferably, the profiled body are spaced in the direction of flow from the trailing edge and several profiled bodies in the direction of flow at intervals from one another are arranged.

Letztlich soll mindestens einer der profilierten Körper bewegbar gelagert und zur Druckseite hin verstellbar sein.Ultimately, at least one of the profiled bodies should be movably mounted and for Printing side be adjustable.

Dieses Flügelprofil der zweiten Lösung gemäß der Erfindung kann zusätzlich auch die Merkmale der ersten Lösung aufweisen.This wing profile of the second solution according to the invention can additionally have the characteristics of the first solution.

Die Erfindung wird anhand von schematischen Ausführungsbeispielen näher erläutert. Es zeigenThe invention is illustrated by means of schematic exemplary embodiments explained. Show it

Fig. 1 Strömungsverlauf um ein Flügelprofil (A) und die vergrößert dargestellte abgeknickte bzw. divergierende Hinterkante (A-A); Fig. 1 flow of a wing profile (A) and the enlarged kinked or diverging trailing edge (AA);

Fig. 2 Diagramm des Spektrums der Geschwindigkeitsschwankungen am Rand des Totwassers gemäss Darstellung in Fig. 1; FIG. 2 diagram of the spectrum of the speed fluctuations at the edge of the dead water as shown in FIG. 1;

Fig. 3 Prinzip-Perspektive der divergenten Hinterkante/Gurney-Flap mit gelochter Hinterkante; Fig. 3 shows a schematic perspective of the divergent trailing edge / Gurney flap with a perforated back edge;

Fig. 4 Prinzip-Perspektive der divergenten Hinterkante/Gurney-Flap mit geschlitzter Hinterkante; Fig. 4 principle perspective of the divergent trailing edge / Gurney flap with slotted trailing edge;

Fig. 5 Divergente perspektivisch gezeigte Hinterkante mit saug- und druckseitigen Störungsmitteln; Fig. 5 divergent trailing edge shown in perspective with suction and pressure-side interference means;

Fig. 6 Divergente perspektivisch gezeigte Hinterkante mit Nachlaufkörpern; Fig. 6 divergent trailing edge shown in perspective with trailing bodies;

Fig. 7 Diagramm der Polaren eines Referenz-Messflügels ohne und mit Gurney-Flap; Fig. 7 diagram of the polar of a reference measuring wing without and with Gurney flap;

Fig. 8 Flügelprofil mit abgeknickter bzw. divergierender Hinterkante im Schnitt, ausgerüstet mit Nachlaufkörpern; Fig. 8 wing profile with kinked or diverging trailing edge in section, equipped with trailing bodies;

Fig. 9 Diagramm der Polaren zum Vergleich verschiedener Massnahmen zur Nachlauf-Stabilisierung, Fig. 9 of the polar diagram to compare different measures for tracking stabilization,

Fig. 10 Kompressorschaufel mit divergierender Hinterkante, mit Störungsmitteln an der Druckseite (B) und der Saugseite (A); Fig. 10 compressor blade with diverging trailing edge, with interference on the pressure side (B) and the suction side (A);

Fig. 11 Technisch schematische Ausführung eines Flügels mit divergierender Hinterkante und Nachlaufkörper, in perspektivischer Ansicht saugseitig (A) und saugseitig teils vergrößert (A-A) bzw. druckseitig (B) und druckseitig teils vergrößert (B-B). Fig. 11 Technically schematic design of a wing with diverging trailing edge and trailing body, in perspective view on the suction side (A) and partially enlarged on the suction side (AA) or on the pressure side (B) and partially enlarged (BB).

Die erfinderischen Lösungen werden mit ihren Wirkprinzipien im Folgenden im Zusammenhang dargestellt, ohne den Schutzbereich auf die schematischen Ausführungsbeispiele begrenzen zu wollen. Gleiche Bezugszeichen bezeichnen im Folgenden gleiche oder gleichwirkende Elemente.The inventive solutions are described in the following with their operating principles Connection shown without the protection area on the schematic Want to limit embodiments. Identify the same reference numerals in the following the same or equivalent elements.

Prinzipiell wird bei Flügelprofilen mit divergenter oder abgeknickter Hinterkante ein Verlauf der mittleren Strömung eines Fluids gefunden, wie es in Fig. 1 im Teilbild A mit Schnitt durch den gesamten Flügel, in Teilbild A-A gemäß strichpunktiertem Kreis von Teilbild A vergrößert gezeigt ist. Die Strömung hinter einer abgeknickten Hinterkante 2 eines Tragflügelprofils 1 weist eine Strömungsablösung mit Totwasser 3 auf. In dem Totwasser bildet sich eine Rückströmung 4 aus. Im äußeren Bereich über dem Totwasser läuft die Grenzschichtströmung 5 von der Tragflügeloberseite/Saugseite des Profiles fast ungestört weiter, wird jedoch durch die Ansaugung vom unteren Rand 6 des Totwassers etwas nach unten abgelenkt. Eine verstärkte Ablenkung der Strömung nach unten ist gleichbedeutend mit einem erhöhten Auftrieb. Der erhöhte Auftrieb muss sich auch in einer Veränderung der Druckverteilung auf dem Tragflügelprofil niederschlagen. Eine erhöhte Auftriebskraft auf der Profiloberseite entsteht dadurch, dass der - im Vergleich zur Umgebung - etwas erniedrigte Druck des Totwassers 3 auf der Tragflügeloberseite, der Saugseite, spürbar wird. Der erniedrigte Druck ist gleichbedeutend mit einer zusätzlichen Saugkraft, die den Auftrieb erhöht.In principle, a profile of the mean flow of a fluid is found in wing profiles with a divergent or kinked trailing edge, as shown in FIG. 1 in partial image A with a section through the entire wing, in partial image AA in accordance with the dot-dash circle of partial image A. The flow behind a bent rear edge 2 of an airfoil 1 has a flow separation with dead water 3 . A backflow 4 forms in the dead water. In the outer area above the dead water, the boundary layer flow 5 continues almost undisturbed from the wing upper side / suction side of the profile, but is deflected somewhat downwards by the suction from the lower edge 6 of the dead water. An increased downward deflection is synonymous with increased lift. The increased lift must also be reflected in a change in the pressure distribution on the wing profile. An increased buoyancy force on the upper side of the profile arises from the fact that the somewhat lower pressure of the dead water 3 on the upper side of the wing, the suction side, is noticeable in comparison with the surroundings. The reduced pressure is equivalent to an additional suction force that increases the buoyancy.

Die Strömung um die Unterseite, der Druckseite des Tragflügelprofils wird jedoch noch gravierender verändert. Im Bereich vor der Gurney-Flap wird die Strömung aufgestaut. Dadurch erhöht sich dort der Druck fast bis auf den Wert des Staudrucks der Strömung. Dies führt zu einem deutlich erhöhten Auftrieb durch den Beitrag der Tragflügel-Unterseite. Nach Passieren der Kante 2 der Gurney- Flap stellt sich an der freien Stromlinie der Grenzschichtströmung 6 des Totwassers jedoch schnell wieder der Druck des Totwassers ein. Dieser liegt geringfügig unter dem Druck der Umgebung. Daher ist die Strömungsgeschwindigkeit dort etwa gleich der Anströmgeschwindigkeit des Profils, bzw. geringfügig darüber, wenn man die Bernoulli'sche Gleichung zur Abschätzung der Geschwindigkeit benützt. Diese relativ hohe Geschwindigkeit und die relativ dünne Scherschicht, der Grenzschichtströmung 6, am unteren Totwasserrand verursachen ein Ansaugen von Fluid nach unten.The flow around the underside, the pressure side of the wing profile is changed even more seriously. The current is dammed up in the area in front of the Gurney flap. This increases the pressure there almost up to the value of the dynamic pressure of the flow. This leads to a significantly increased lift due to the contribution of the underside of the wing. After passing the edge 2 of the Gurney flap, however, the pressure of the dead water quickly returns to the free streamline of the boundary layer flow 6 of the dead water. This is slightly under the pressure of the environment. The flow velocity there is therefore approximately equal to the inflow velocity of the profile, or slightly above it, if Bernoulli's equation is used to estimate the velocity. This relatively high speed and the relatively thin shear layer, the boundary layer flow 6 , at the bottom of the dead water cause fluid to be drawn in downwards.

Die bisherigen Betrachtungen betrafen den Auftrieb.The previous considerations concerned buoyancy.

Die Gurney-Flap erzeugt jedoch auch Widerstand; der lässt sich ebenfalls mit Fig. 1 verdeutlichen. Vor der Gurney-Flap wirkt hoher Druck in Strömungsrichtung auf die Gurney-Flap. Hinter der Gurney-Flap ist der Druck etwas abgesenkt. Der parasitäre Widerstand, den die Gurney-Flap zusätzlich erzeugt, ergibt sich aus dem Produkt von der Projektion der Fläche der Gurney-Flap in Strömungsrichtung und der Druckdifferenz auf beiden Seiten, davor und dahinter. Diesen parasitären Widerstand gilt es zu vermindern.However, the Gurney flap also creates resistance; that can also be illustrated with FIG. 1. In front of the Gurney flap, high pressure acts on the Gurney flap in the direction of flow. The pressure behind the Gurney flap is slightly reduced. The parasitic resistance that the Gurney flap additionally generates results from the product of the projection of the surface of the Gurney flap in the direction of flow and the pressure difference on both sides, before and after. This parasitic resistance must be reduced.

Außer den Strömungsmittelwerten, wie sie durch Pfeile in Fig. 1 gezeigt werden, sind jedoch auch die instationären Anteile Strömung hinter der Gurney-Flap wichtig. Am oberen und unteren Rand 6 des Totwassers misst man z. B. mit einer nicht dargestellten Hitzdrahtsonde Geschwindigkeitsschwankungen u' in Richtung der mittleren Strömung umittel. Dabei findet man ein Frequenzspektrum f (kHz) der relativen Geschwindigkeitsschwankungen u'/umittel, wie in Fig. 2 dargestellt. Einerseits ergibt sich ein breitbandiges Spektrum 7, das durch die stochastischen Schwankungen der turbulenten Grenzschichten des Tragflügelprofils erzeugt wird. Andererseits beobachtet man eine scharfe Spitze 8 im Spektrum der Geschwindigkeitsschwankungen. Dies ist eine periodische Schwankung oder Nachlaufdelle, wie sie auch von der Nachlaufströmung hinter einem umströmten Zylinder als Karman'sche Wirbelstrasse bekannt ist. Seit einigen Jahren ist es möglich, das Auftreten dieser periodischen Schwankung und deren Frequenz vorauszusagen. Das Auftreten einer solchen periodischen Schwankung wird als absolute Instabilität bezeichnet. Dabei trägt das Vorhandensein einer Rückströmung zum Auftreten der absoluten Instabilität besonders bei. Wenn andererseits die Nachlaufströmung besonders unsymmetrisch ist, d. h. die Grenzschicht auf der Profilsaugseite viel dicker ist als auf der Profildruckseite, dann verschwindet die absolute Instabilität. Das führt zum Verschwinden der in Fig. 2 dargestellten scharfen Spitze 8. Ein solcher Fall tritt in Realität bei hohen Anstellwinkeln des Tragflügelprofils auf.In addition to the fluid values, as shown by arrows in FIG. 1, the transient portions of the flow behind the Gurney flap are also important. At the top and bottom 6 of the dead water you measure z. B. with a hot wire probe, not shown, speed fluctuations u 'in the direction of the mean flow u medium . A frequency spectrum f (kHz) of the relative speed fluctuations u '/ u mean is found , as shown in FIG. 2. On the one hand, there is a broadband spectrum 7 , which is generated by the stochastic fluctuations of the turbulent boundary layers of the wing profile. On the other hand, a sharp peak 8 is observed in the spectrum of the speed fluctuations. This is a periodic fluctuation or trailing dip, as is also known from the trailing flow behind a cylinder with a flow around it, as Karman's vortex street. For some years now it has been possible to predict the occurrence of this periodic fluctuation and its frequency. The occurrence of such a periodic fluctuation is called absolute instability. The presence of a backflow contributes particularly to the occurrence of the absolute instability. On the other hand, if the wake flow is particularly asymmetrical, ie the boundary layer on the profile suction side is much thicker than on the profile pressure side, then the absolute instability disappears. This leads to the disappearance of the sharp tip 8 shown in FIG. 2. Such a case occurs in reality at high angles of attack of the wing profile.

Das Auftreten der absoluten Instabilität mit einer periodischen Nachlaufströmung führt zu starken periodischen Wirbeln, wie sie von der Karman'schen Wirbelstrasse bekannt sind. Der damit verbundene erhöhte Impulsaustausch in der Nachlaufströmung verursacht erhöhten Widerstand. Wenn es also gelingt, die absolute Instabilität zu unterdrücken, sinkt gleichzeitig der Widerstand. Eine Stabilisierung der Nachlaufströmung ist auf folgende Arten möglich:
The occurrence of absolute instability with a periodic wake leads to strong periodic vortices, as are known from Karman's vortex street. The associated increased pulse exchange in the wake causes increased resistance. If the absolute instability can be suppressed, the resistance will decrease at the same time. The wake flow can be stabilized in the following ways:

  • - Behinderung der Rückströmung im Totwasser hinter der Gurney-Flap, und- hindrance of backflow in dead water behind the Gurney flap, and
  • - Störung der Zweidimensionalität der Nachlaufströmung.- Disruption of the two-dimensionality of the wake flow.

Die Rückströmung kann durch Einbringen von geeigneten Körpern in das Totwasser behindert werden. Die Zweidimensionalität beim Nachlauf eines Zylinders kann durch Aufbringen einer spiraligen Struktur auf den Zylinder gestört werden. Diese Maßnahme, die man häufig an Fabrikschornstein-Rohren sieht, unterdrückt das Entstehen von periodischen Wirbeln. Eine vergleichbare Funktion haben die geschlitzten, gelochten und gezackten Kanten der Gumey-Flap gemäß der DE-Patentanmeldung 199 64 114.5. Das sind Hinterkantenformen z. B. gemäß den Fig. 3, 4, bei denen eine divergente Hinterkante 2 oder Gurney-Flap mit Löchern 20 oder Schlitzen 21 ausgestattet ist.The backflow can be hindered by introducing suitable bodies into the dead water. The two-dimensionality in the wake of a cylinder can be disturbed by applying a spiral structure to the cylinder. This measure, which is often seen on industrial chimney pipes, suppresses the formation of periodic vortices. The slotted, perforated and serrated edges of the Gumey flap according to DE patent application 199 64 114.5 have a comparable function. These are trailing edge shapes e.g. As shown in FIGS. 3, 4, where a divergent trailing edge 2 or Gurney flap with holes 20 or slots is equipped 21st

Eine gezackte Hinterkante gemäß Fig. 5 war dort ebenfalls schon erwähnt worden, jedoch nur an der Druckseite des Flügelprofils.A serrated trailing edge according to FIG. 5 had also already been mentioned there, but only on the pressure side of the wing profile.

Windkanalversuchen jedoch gezeigt, dass die Nachlauf-Instabilität wesentlich wirksamer unterdrückt werden kann, wenn Zacken 111, 112 oder ähnliche Kantengeometrien für Störungsmittel auf beiden Seiten der Hinterkante 113, also druckseitig und an der Saugseite 110A angebracht werden. Dabei ist es irrelevant, ob die Zacken einander direkt gegenüber liegen oder gegeneinander versetzt angeordnet werden.However, wind tunnel tests have shown that the trailing instability can be suppressed much more effectively if spikes 111 , 112 or similar edge geometries for interference agents are attached to both sides of the trailing edge 113 , that is to say on the pressure side and on the suction side 110 A. It is irrelevant whether the prongs are directly opposite one another or are offset from one another.

Völlig neu ist eine Konfiguration nach Fig. 6, eine perspektivische Ansicht einer Saugseite 110A eines Flügelprofiles, mit rechteckigen Querkörpern 15 im Totwasser hinter der Hinterkante 152, die mit dieser durch Stege 151 verbunden sein können. Durch diese Anordnung wird die Rückströmung im Totwasser behindert und die Nachlaufströmung stabilisiert, was sich ebenfalls in einer Widerstandsverminderung ausdrückt.Completely new is a configuration according to Fig. 6, a perspective view of a suction side 110 A of a wing profile with rectangular cross bodies 15 in the dead water behind the trailing edge 152, which may be connected by webs 151 therewith. This arrangement hinders the backflow in the dead water and stabilizes the backflow, which is also expressed in a reduction in resistance.

Um verlässliche Aussagen über die erreichbare Widerstandsverminderung zu erhalten, wurde dazu Windkanalversuche ausgeführt. Dabei wurde ein typisches Segelflug-Profil mit der Bezeichnung HQ17 mit einer Gurney-Flap ausgerüstet. Diese bestand aus einem scharf um 90 nach unten abgekanteten Winkel, dessen Höhe 1% der Profiltiefe betrug. Die Reynoldszahl des Versuchsflügels betrug Re = 1 × 106. Auftrieb und Widerstand wurden mit einer präzisen Windkanalwaage gemessen. Der an sich schon sehr geringe Widerstand des gewählten Profils erlaubte es, Veränderungen des Widerstandes der Gurney-Flap genau festzustellen. Typische Polaren-Messungen des Widerstandsbeiwerts Cw - im Bereich von 0 bis zum Wert 0,03 - und des Auftriebsbeiwerts Ca - im Bereich von 0 bis zum Wert 1.5 - sind in Fig. 7 zu sehen. Die Polare 9 für einen Referenzflügel ohne Gurney-Flap hat naturgemäss den niedrigsten Widerstandsbeiwert Cw. Bei der herkömmlichen Gurney-Flap ohne Mittel zur Störung einer periodischen Strömungsablösung steigt der Widerstand erheblich, und die Polare 10 der Flügel mit Gurney-Flap ist daher zu höherem Widerstand verschoben. Andererseits ist auch der beträchtliche Auftriebsgewinn in Fig. 7 deutlich zu sehen. Die Widerstandsdifferenz zwischen den Polaren 9 und 10 ist als parasitärer Wider­ stand 13 eingezeichnet. Dieser kann um 20-30% vermindert werden durch Nachlauf-Stabilisierung oder Störungsmittel in Kombination mit den Hinterkanten- Konfigurationen nach Fig. 3-6. In order to obtain reliable statements about the achievable reduction in resistance, wind tunnel tests were carried out. A typical gliding profile called HQ17 was equipped with a Gurney flap. This consisted of a 90-degree angle, the height of which was 1% of the profile depth. The Reynolds number of the experimental wing was Re = 1 × 10 6 . Buoyancy and resistance were measured with a precise wind tunnel balance. The inherently very low resistance of the selected profile made it possible to precisely determine changes in the resistance of the Gurney flap. Typical polar measurements of the drag coefficient C w - in the range from 0 to the value 0.03 - and the lift coefficient C a - in the range from 0 to the value 1.5 - can be seen in FIG. 7. The polar 9 for a reference wing without a Gurney flap naturally has the lowest drag coefficient C w . In the conventional Gurney flap without means for interfering with periodic flow separation, the resistance increases considerably, and the polar 10 of the wing with Gurney flap is therefore shifted to a higher resistance. On the other hand, the considerable gain in lift can also be clearly seen in FIG. 7. The difference in resistance between the polar 9 and 10 is shown as a parasitic opponent 13 . This can be reduced by 20-30% by overtravel stabilization or disruptive means in combination with the rear edge configurations according to Fig. 3-6.

Die Daten der Konfiguration mit der Hinterkante nach Fig. 5 zeigt die Kurve 11 in Fig. 7. Die Daten der Hinterkante mit Querkörpern im Totwasser gemäß Fig. 6 sind in Kurve 12 von Fig. 7 wiedergegeben.The data of the configuration with the trailing edge of FIG. 5 shows the graph 11 in FIG. 7. The data of the trailing edge with cross bodies in Totwasser of FIG. 6 are shown in curve 12 of Fig. 7.

Die Hitzdrahtmessungen zeigen, dass die Konfigurationen nach Fig. 3 bis 5 die periodische Wirbelbildung vollständig unterdrücken. Diese Eigenschaft ist besonders dann nützlich, wenn die Lärmabstrahlung der Gurney-Flap besonders niedrig sein muss, z. B. bei Windturbinen.The hot wire measurements show that the configurations according to FIGS. 3 to 5 completely suppress the periodic vortex formation. This property is particularly useful when the noise emission from the Gurney flap has to be particularly low, e.g. B. in wind turbines.

Die Stabilisierung des Nachlaufs der Gurney-Flap hat nur ein begrenztes Potenzial zur Reduktion des parasitären Widerstandes, in der Größenordnung von ca. 25%, dargestellt in Fig. 7. Es gibt jedoch eine Möglichkeit den parasitären Widerstand weiter stark zu reduzieren, und zwar durch Auffüllung des Nachlaufs, wie in Fig. 8 schematisch gezeigt. Saugkräfte sind als Minus-Zeichen und Druckkräfte als Plus- Zeichen dargestellt. Dadurch wird folgendes erreicht:
The stabilization of the wake of the Gurney flap has only a limited potential for reducing the parasitic resistance, in the order of magnitude of approximately 25%, shown in FIG. 7. However, there is a possibility of further reducing the parasitic resistance, namely by Filling the wake, as shown schematically in Fig. 8. Suction forces are shown as a minus sign and pressure forces as a plus sign. This achieves the following:

  • - Der Nachlauf wird durch Nachlauf-Körper hinter der Gurney-Flap stabilisiert.- The wake is stabilized by the wake body behind the Gurney flap.
  • - Der Nachlaufkörper 14 wird bevorzugt zusätzlich durch einen senkrechten Profil-Körper 15 ergänzt, der die Rückströmung im Bereich zwischen Gurney-Flap und Nachlaufkörper behindert.- The trailing body 14 is preferably additionally supplemented by a vertical profile body 15 which hinders the backflow in the area between the Gurney flap and trailing body.
  • - Trotzdem ist ein Druckausgleich zwischen Saugseite und Druckseite durch den Abstand zwischen Gurney-Flap und Nachlaufkörper möglich, d. h. der Auftriebsgewinn der Gurney-Flap bleibt erhalten.- Nevertheless, pressure equalization between the suction side and the pressure side is complete the distance between the Gurney flap and the trailing body is possible, d. H. the Buoyancy gain of the Gurney flap is retained.
  • - Der Widerstand wird dramatisch gesenkt, durch folgende Situation: Die widerstandserhöhende Saugkraft hinter der Gurney-Flap wirkt auch auf die Vorderseite des Nachlaufkörpers. Die resultierende Widerstandskraft wird dadurch teilweise aufgehoben. Der hintere Teil des Nachlaufkörpers wirkt auf Grund seiner Zuspitzung wie ein Diffusor. Es baut sich daher auf dem hinteren Teil des Nachlaufkörpers ein erhöhter Druck auf. Die resultierende Kraft aus diesem erhöhten Druck wirkt der Widerstandskraft aus dem erhöhten Druck vor der Gurney-Flap entgegen. Der Gesamtwiderstand der Gurney-Flap mit Nachlaufkörper muss daher notwendigerweise erheblich sinken.- The resistance is reduced dramatically by the following situation: The resistance-increasing suction power behind the Gurney flap also affects the Front of the trailing body. The resulting toughness will thereby partially canceled. The rear part of the trailing body works due to its tapering like a diffuser. It is therefore based on the increased pressure on the rear part of the trailing body. The resulting one Force from this increased pressure affects the resistance from increased pressure in front of the Gurney flap. The total resistance of the  Gurney flap with trailing body must therefore be considerable sink.
  • - Die verlustreiche abgelöste Strömung hinter der Gurney-Flap wird wieder zusammengeführt durch anliegende Strömung auf dem Nachlaufkörper. Das führt zu einer drastischen Verkleinerung der Nachlaufdelle bzw. absoluten Instabilität im Geschwindigkeitsprofil hinter dem Tragflügel. Dies ist gleichbedeutend mit einer Widerstandsverminderung.- The lossy detached flow behind the Gurney flap is back brought together by the flow on the trailing body. This leads to a drastic reduction in the lag dent or absolute instability in the speed profile behind the wing. This is synonymous with a decrease in resistance.

Auch für die Konfiguration mit Nachlaufkörper nach Fig. 8 wurden mit demselben Tragflügelprofil (HQ17) und derselben Höhe der Gurney-Flap von 1% der Flügeltiefe, Messdaten im Windkanal aufgenommen. Die Reynoldszahl war wieder, wie zu Fig. 7 kommentiert, Re = 1 × 106. Die Ergebnisse zeigt Fig. 9. Dort sieht der Fachmann, dass mit dem Nachlaufkörper noch einmal eine dramatische Widerstandsverminderung erreicht wird, in einer Größenordnung von 60% des parasitären Widerstandes. Der quantitative Vergleich zwischen Referenzflügel bzw. Polare 9, Gurney-Flap entsprechend Polare 10, Gurney-Flap mit saug- und druckseitigen Störungsmitteln an der Hinterkante nach Fig. 6 entsprechend Polare 11 und Gurney-Flap mit Nachlaufkörper gemäss Fig. 8, entsprechend Polare 16, zeigt deutliche Verbesserungen. Das Verhältnis von Auftrieb zu Widerstand wird bei dem schon sehr widerstandsarmen Flügel gemäss Fig. 8 praktisch nicht verändert.Also for the configuration with trailing body of Fig. 8 were with the same airfoil profile (HQ17) was added and the same amount of the Gurney flap of 1% of the chord length, measured data in the wind tunnel. The Reynolds number was again, as commented on FIG. 7, Re = 1 × 10 6 . The results are shown in FIG. 9. There, the person skilled in the art sees that the drag body once again achieves a dramatic reduction in resistance, in the order of 60% of the parasitic resistance. The quantitative comparison between reference wing or polar 9 , Gurney flap corresponding to polar 10 , Gurney flap with suction and pressure-side interference means on the rear edge according to FIG. 6 corresponding to polar 11 and Gurney flap with trailing body according to FIG. 8, corresponding to polar 16 , shows significant improvements. The ratio of lift to resistance is practically unchanged in the already very low-resistance wing according to FIG. 8.

In der Praxis bedeutet dies, wie der Fachmann leicht nachrechnen kann, dass sich dieser Flügel so verhält, wie ein um ca. 12% vergrößerter Flügel. Bei einem Verkehrsflugzeug könnte das Gewicht bei gleicher Flügelgröße also um 12% erhöht werden. Bei einem Segelflugzeug würde die Sinkgeschwindigkeit um ca. 6% reduziert. In practice, this means, as the expert can easily calculate, that this wing behaves like a wing enlarged by approx. 12%. At a Airliner could reduce the weight by the same wing size by 12% increase. In the case of a glider, the sinking speed would be approx. 6% reduced.  

Im Folgenden soll ein Flügel bzw. eine Schaufel einer Strömungsmaschine dargestellt werden. Hierbei ist besonders die Einfachheit und die Steifigkeit der Hinterkanten-Konstruktion gefragt. Daher ist eine Ausführung der Flügel- bzw. Schaufelhinterkante nach Fig. 3 oder 5 besonders geeignet. Eine Kompressorschaufel könnte z. B. entsprechend Fig. 10 gestaltet werden. Die Hinterkantenstrukturen sind übertrieben vergrößert dargestellt; die Höhe bzw. Breite der Hinterkante bzw. Höhe und Länge der Störungsmittel beträgt nur max. 5%, vorzugsweise 0,3-2% der Flügel- bzw. Schaufeltiefe, welche durch den Abstand von Vorderkante zur Hinterkante des Flügels definiert ist.A wing or a blade of a turbomachine is to be shown below. The simplicity and rigidity of the rear edge construction are particularly important. An embodiment of the wing or blade trailing edge according to FIG. 3 or 5 is therefore particularly suitable. A compressor blade could e.g. B. can be designed according to FIG. 10. The trailing edge structures are exaggerated; the height or width of the rear edge or the height and length of the interference means is only max. 5%, preferably 0.3-2% of the wing or blade depth, which is defined by the distance from the leading edge to the trailing edge of the wing.

Eine Schaufel gemäss Fig. 10 kann z. B. durch Giessen, galvanische Abtragung, Gesenkschmieden oder Fräsen mit geeigneten Formfräsern hergestellt werden. Die Zacken können als verlängerte Stege mit der Schaufel aus einem Stück gefertigt werden. Andererseits kann auch ein gezacktes Metall- oder Kunststoffband nachträglich auf die divergierende verdickte oder abgeknickte Hinterkante aufgebracht werden, z. B. durch Kleben, Löten oder Schweißen. Am einfachsten ist jedoch eine solche Schaufel mit gezackter Hinterkante herzustellen, wenn sie aus einem Stück gegossen wird.A scoop according to FIG. 10 can e.g. B. by casting, galvanic removal, drop forging or milling with suitable form cutters. The spikes can be made as one piece with the shovel as extended bars. On the other hand, a serrated metal or plastic band can be applied subsequently to the diverging thickened or kinked trailing edge, e.g. B. by gluing, soldering or welding. However, the easiest way to produce such a scoop with a serrated trailing edge is to cast it from a single piece.

Teilbild B zeigt die Druckseite 110B und Teilbild A die Saugseite 110A der Kompressorschaufel analog Fig. 5, deren Hinterkante 113 mit rippenförmigen oder stegartigen, auf den Profilflächen ansetzenden und zur Hinterkante verlaufenden und dort endenden Störungsmitteln 114, 115, deren Querschnittsform dreieckig ist.Part B shows the pressure side 110 B and Part A shows the suction side 110 A of the compressor blade analogous to FIG. 5, the rear edge 113 of which is provided with rib-shaped or web-like disruptive means 114 , 115 , which start on the profile surfaces and run to the rear edge and end there, the cross-sectional shape of which is triangular.

Bei Anwendung auf Windturbinen ist es am einfachsten, wenn eine Hinterkante gemäß Fig. 4 oder 5 aus Blech gefertigt und als Blechwinkel an ein herkömmliches Profil angeklebt wird.When used on wind turbines, it is easiest if a trailing edge according to FIG. 4 or 5 is made from sheet metal and glued to a conventional profile as a sheet metal angle.

Für den Reiseflug von Verkehrsflugzeugen ist eine Flügelhinterkante nach Fig. 8 besonders geeignet. Bei transsonischer Strömung, wie sie dort auftritt, werden die Vorteile divergenter Hinterkanten so noch einmal verstärkt. Die bedeutende Widerstandsverminderung, die durch eine divergente Flügelhinterkante mit Nachlaufkörper erreicht wird, sollte daher eine Implementierung der Erfindung bei Verkehrsflugzeugen sehr fördern, da geringerer Treibstoffverbrauch und/oder eine höhere Zuladung möglich sind.A trailing wing edge according to FIG. 8 is particularly suitable for the cruising of commercial aircraft. With transonic flow, as occurs there, the advantages of divergent trailing edges are further increased. The significant reduction in resistance, which is achieved by a divergent trailing edge of the wing with a trailing body, should therefore greatly promote an implementation of the invention in commercial aircraft, since lower fuel consumption and / or a higher payload are possible.

Eine andere technische Ausführungsmöglichkeit ist in Fig. 11 gezeigt. Auch hier sind die wirklichen Dimensionen der divergenten Flügelhinterkante und der Nachlaufkörper sehr klein und bei einem Verkehrsflugzeug nur wenige Zentimeter groß.Another possible technical embodiment is shown in FIG. 11. Again, the real dimensions of the divergent trailing edge of the wing and the trailing body are very small and only a few centimeters in a commercial aircraft.

Teilbild A zeigt die Saugseite 110A oder Flügeloberseite perspektivisch und Teilbild A-A dessen Teilvergrösserung im Teilschnitt. Ebenso zeigt Teilbild B die Druckseite 110B oder Flügelunterseite perspektivisch und vergrössert im Teilschnitt als Teilbild B-B. Für eine ausreichende Steifigkeit der Flügelhinterkante sorgt die Bauhöhe der divergenten Hinterkante 152 mit druckseitig aufgesetzten Verstärkungsrippen und Störungsmittel 153. Diese Verstärkungsrippen gehen in Stege 151 über und tragen auch die Nachlaufkörper 14 und 15. In Windkanalversuchen ist nachgewiesen worden, dass die Verstärkungsstege keine messbare Widerstandserhöhung verursachen. Der Querschnitt der Flügelhinterkante nach Fig. 11 entspricht dem der Fig. 8. Die Höhe der Gurney- Flap bzw. der divergenten Hinterkante liegt im Bereich von ca. 0,3 bis 1% der Flügeltiefe. Die Weite des Spalts bzw. Abstands zwischen Gurney-Flap 152 und Nachlaufkörper 14 entspricht etwa der Höhe der Gurney-Flap. In dem Spalt in der rechteckig geformte profilierte Körper 15 zur Störung einer Rücklaufströmung angeordnet. Der Nachlaufkörper 14 ist im Querschnitt etwa dreieckig mit spitz aufeinander zulaufender Druckseite 140b und Saugseite 140A und hat etwa die gleiche Dicke an seiner abgerundeten Vorderseite 141 wie die Höhe der Gurney- Flap. Seine Länge bis zur Hinterkante 142 ist etwa 3 bis 4 mal so groß wie die Dicke an seiner Vorderseite 141. Part A shows the suction side 110 A or wing top side in perspective and part AA shows its partial enlargement in partial section. Likewise, partial image B shows the printed page 110 B or the underside of the wing in perspective and enlarged in partial section as partial image BB. The overall height of the divergent rear edge 152 with reinforcing ribs and interference means 153 placed on the pressure side ensures sufficient rigidity of the trailing edge of the wing. These reinforcing ribs merge into webs 151 and also carry the follower bodies 14 and 15 . Wind tunnel tests have shown that the reinforcement bars do not cause a measurable increase in resistance. The cross section of the wing trailing edge according to FIG. 11 corresponds to that of FIG. 8. The height of the Gurney flap or of the divergent trailing edge is in the range of approximately 0.3 to 1% of the wing depth. The width of the gap or distance between the Gurney flap 152 and the follower body 14 corresponds approximately to the height of the Gurney flap. Arranged in the gap in the rectangular shaped profiled body 15 for disturbing a return flow. The trailing body 14 is approximately triangular in cross section with the pressure side 140 b and the suction side 140 A tapering towards one another and has approximately the same thickness on its rounded front side 141 as the height of the Gurney flap. Its length to the rear edge 142 is approximately 3 to 4 times the thickness on its front side 141 .

Unabhängig von dieser Anwendung im Reiseflug von Verkehrsflugzeugen können Gurney-Flaps auch vorteilhaft zur Auftriebserhöhung bei Landeanflug und Start verwendet werden. Selbst bei bereits voll ausgefahrenen konventionellen Klappensystemen werden dadurch immer noch Verbesserungen im Auftrieb erreicht. Hier kommen besonders Gurney-Flaps mit Hinterkanten nach Fig. 3 bis 5 in Frage.Regardless of this application in the commercial flight of commercial aircraft, Gurney flaps can also be used advantageously to increase lift when approaching and taking off. Even with conventional flap systems already fully extended, improvements in lift are still achieved. Gurney flaps with trailing edges according to FIGS. 3 to 5 are particularly suitable here.

Schließlich besteht noch die Möglichkeit, den Nachlaufkörper 14 analog Fig. 8 beweglich an Steg 15 oder Hinterkante 2 zu lagern und als Hochauftriebsklappe bei Landung und Start nach unten ausschlagen zu lassen. Finally, there is also the possibility of movably supporting the trailing body 14 analogously to FIG. 8 on the web 15 or trailing edge 2 and swinging it down as a high-lift flap during landing and take-off.

BezugszeichenlisteReference list

11

Flügelprofil
Wing profile

22

Divergente oder abgeknickte Hinterkante (Gurney-Flap)
Divergent or kinked trailing edge (Gurney flap)

2020th

Loch
hole

2121

Schlitz
slot

33rd

Totwasser
Dead water

44

Rückströmung im Totwasser
Backflow in dead water

55

Grenzschichtströmung über dem Totwasser
Boundary layer flow over the dead water

66

Grenzschichtströmung unter dem Totwasser
Boundary layer flow under the dead water

77

Breitbandiges Spektrum der Turbulenz
Broad spectrum of turbulence

88th

Spitze im Spektrum
Top in the spectrum

99

Polare des Referenzflügels ohne abgeknickte Hinterkante
Polar of the reference wing without a bent rear edge

1010th

Polare des Flügels mit abgeknickter Hinterkante (Gurney-Flap),
Polar of the wing with bent rear edge (Gurney flap),

110110

A, B Saugseite, Druckseite
A, B suction side, pressure side

111111

, ,

112112

Störungsmittel
Disruptive means

113113

Hinterkante
Trailing edge

114114

, ,

115115

Störungsmittel
Disruptive means

1111

Polare des Flügels mit abgeknickter Hinterkante und Störungsmitteln
Polar of the wing with the rear edge bent and interference means

1212th

Polare des Flügels mit abgeknickter Hinterkante und Nachlaufkörper
Polar of the wing with angled trailing edge and trailing body

1313

Parasitäre Widerstandsgrösse
Parasitic resistance

1414

Nachlaufkörper
Trailing body

140140

A, B Saugseite des Nachlaufkörper, Druckseite des Nachlaufkörper
A, B suction side of the trailing body, pressure side of the trailing body

141141

Vorderseite des Nachlaufkörper
Front of the trailing body

142142

Hinterkante des Nachlaufkörper
Trailing edge of the trailing body

1515

Nachlaufkörper zur Behinderung der Rückströmung
Trailing body to prevent backflow

151151

Steg
web

152152

Hinterkante
Trailing edge

153153

rippenartiges Störungsmittel bzw. Störungsmittel
rib-like interference means or interference means

1616

Polare des Flügels mit abgeknickter Hinterkante und Nachlaufkörper
Polar of the wing with angled trailing edge and trailing body

Claims (12)

1. Flügelprofil, an dem sich bei Anströmung durch ein Fluid eine Saugseite und eine Druckseite ausbildet, insbesondere Flugzeugtragflügel oder Schaufel einer Strömungsmaschine, und das eine divergente verdickte oder abgewinkelte Hinterkante aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass die Hinterkante an der Saugseite und der Druckseite mit Mitteln zur Störung einer periodischen Strömungsablösung und/oder Strömungsstabilisierung ausgestattet ist.1. Wing profile, on which a suction side and a pressure side are formed when flowing through a fluid, in particular an aircraft wing or blade of a turbomachine, and which has a divergent thickened or angled rear edge, characterized in that the rear edge on the suction side and the pressure side with means is equipped to disrupt periodic flow separation and / or flow stabilization. 2. Flügelprofil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Mittel für die Druckseite ausgewählt sind aus einer Gruppe von Mitteln, umfassend: an der Druckseite vor der Hinterkante angeordnete oder sich bis dorthin erstreckende Einschnitte oder Stege, zur Druckseite und/oder von der Hinterkante weg sich erstreckende Einzelelemente, Perforationen der Abwinkelung, in vertikaler Richtung druckseitig und zugleich horizontal sich erstreckende sägezahnförmige oder wellenförmige Elemente.2. Wing profile according to claim 1, characterized in that the means for the printed page is selected from a group of means comprising: arranged on the print side in front of the trailing edge or up to there extending incisions or webs, to the pressure side and / or from the Trailing edge extending individual elements, perforations of the Angle, in the vertical direction on the pressure side and at the same time horizontally extending sawtooth or wavy elements. 3. Flügelprofil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Mittel für die Saugseite umfassen: vor der Hinterkante angeordnete oder sich bis dorthin erstreckende Elemente oder Stege, die vorzugweise im Querschnitt die Form eines Dreiecks, Trapezes oder einer Welle aufweisen.3. Wing profile according to claim 1, characterized in that the means for the suction side include: arranged in front of the trailing edge or up to elements or webs extending there, preferably in cross section have the shape of a triangle, trapezoid or wave. 4. Flügelprofil nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Mittel sich über eine Länge bzw. Höhe von bis zu etwa 5%, vorzugsweise 0,3% bis 2%, der, durch den Abstand von Vorderkante zur Hinterkante eines Flügels definierten, Flügeltiefe erstrecken. 4. Wing profile according to one of the preceding claims, characterized characterized in that the means over a length or height of up to about 5%, preferably 0.3% to 2%, by the distance of Defined leading edge to trailing edge of a wing, wing depth extend.   5. Flügelprofil nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Stege als der Hinterkante vorgelagerte Rippen ausgestaltet sind, ausgerichtet in Strömungsrichtung.5. Wing profile according to one of the preceding claims, characterized characterized in that the webs as ribs in front of the rear edge are designed, aligned in the direction of flow. 6. Flügelprofil, an dem sich bei Anströmung durch ein Fluid eine Saugseite und eine Druckseite ausbildet, insbesondere Flugzeugtragflügel oder Schaufel einer Strömungsmaschine, und das eine divergente verdickte oder abgewinkelte Hinterkante aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass hinter der Hinterkante Mittel zur Behinderung einer Rückströmung des Fluids angeordnet sind.6. Wing profile, on which there is a suction side when flowing through a fluid and forms a printed page, in particular aircraft wing or Blade of a turbomachine, and that a divergent thickened or has angled trailing edge, characterized in that behind the trailing edge means to prevent backflow of the fluid are arranged. 7. Flügelprofil nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Mittel umfassen: bandförmige, insbesondere parallel zur Hinterkante angeordnete profilierte Körper, deren Grundform im Querschnitt annähernd rechteckig, dreieckig oder tropfenförmig ist.7. Wing profile according to claim 6, characterized in that the means comprise: band-shaped, in particular arranged parallel to the rear edge profiled bodies, the basic shape of which is approximately rectangular in cross section, is triangular or teardrop-shaped. 8. Flügelprofil nach Anspruch 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, dass die profilierten Körper als Stäbe senkrecht zur mittleren Strömungsrichtung des Fluids angeordnet und mit der Hinterkante durch Stege verbunden sind.8. Wing profile according to claim 6 or 7, characterized in that the profiled body as rods perpendicular to the mean flow direction of the Fluids are arranged and connected to the rear edge by webs. 9. Flügelprofil nach einem der Ansprüche 6-8, dadurch gekennzeichnet, dass die profilierten Körper in Strömungsrichtung von der Hinterkante beabstandet sind.9. Wing profile according to one of claims 6-8, characterized in that the profiled body in the direction of flow from the trailing edge are spaced. 10. Flügelprofil nach einem der Ansprüche 6-9, dadurch gekennzeichnet, dass in Strömungsrichtung mehrere profilierte Körper in Abständen zueinander angeordnet sind. 10. Wing profile according to one of claims 6-9, characterized in that several profiled bodies in the direction of flow at intervals from one another are arranged.   11. Flügelprofil nach einem der Ansprüche 6-10, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens einer der profilierten Körper bewegbar gelagert und zur Druckseite hin verstellbar ist.11. Wing profile according to one of claims 6-10, characterized in that that at least one of the profiled bodies is movably supported and for Print side is adjustable. 12. Flügelprofil nach einem der Ansprüche 6-11, an der Druckseite und/oder Saugseite ausgestattet mit Mitteln nach einem der Ansprüche 1-5.12. Wing profile according to one of claims 6-11, on the pressure side and / or Suction side equipped with means according to one of claims 1-5.
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