DE202009010904U1 - Hydrofoils for watercraft - Google Patents
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Abstract
Tragflügel (100), insbesondere Ruder, für Wasserfahrzeuge, insbesondere Schiffe, mit einer Endleiste (20), dadurch gekennzeichnet, dass mindestens ein Vorsprungskörper (30) zur Reduzierung der Wirbelbildung an der Endleiste (20) angeordnet ist.Wing (100), in particular rudder, for watercraft, in particular ships, with an end strip (20), characterized in that at least one projection body (30) for reducing the vortex formation on the end strip (20) is arranged.
Description
Die Erfindung betrifft einen Tragflügel, insbesondere ein Ruder, für Wasserfahrzeuge, insbesondere Schiffe, mit einer Endleiste.The Invention relates to a wing, in particular a rudder, for Watercraft, in particular ships, with an end strip.
Tragflügel sind im vorliegenden Zusammenhang bei Wasserfahrzeugen eingesetzte bzw. eingebaute Körper, die in strömungsmechanischer Sicht Auftrieb erzeugen. Beispiele für Tragflügel sind Ruder, Kiele, Tragflügelkufen bei Tragflügelbooten, Stabilisatorflossen oder sonstige flossenartige Körper von Wasserfahrzeugen. Der erfindungsgemäße Tragflügel ist insbesondere zum Einsatz als Ruder geeignet, wobei auch der Einsatz als eines der vorgenannten Körper bzw. eines sonstigen tragflügelartigen Körpers ohne Weiteres möglich ist.Wings are used in the present context in watercraft or built-in body, in fluid mechanics Create visibility lift. Examples of hydrofoils are rudders, keels, hydrofoils in hydrofoils, Stabilizer fins or other fin-like body of Watercraft. The wing according to the invention is in particular used suitable as a rudder, whereby the use as one of the aforementioned body or another wing-like body readily possible is.
Bekannte Tragflügel weisen normalerweise eine einer Strömungsrichtung zugeordneten bzw. in Wasserfahrzeugfahrtrichtung ausgerichtete Nasenleiste und eine dieser gegenüberliegende Endleiste auf. Zwischen Nasenleiste und Endleiste sind Seitenflächen bzw. Seitenwandungen des Tragflügels angeordnet. Der obere Endbereich des Tragflügels ist normalerweise fest, bzw. im Falle eines Ruders drehbar, mit dem Wasserfahrzeugkörper verbunden, wohingegen das gegenüberliegende untere Ende normalerweise als freies Ende ausgebildet ist. Bei Rudern ist jedoch auch bekannt, dass diese am unteren Ende ebenfalls gelagert sein können (beispielsweise bei in der Stevensohle gelagerten Rudern).Known Hydrofoil normally have one associated with a flow direction or in Nautical direction aligned noseband and one of these opposite End bar on. Between the leading edge and the end strip are side surfaces resp. Side walls of the wing arranged. The upper end of the wing is usually solid rotatable in the case of a rudder, connected to the vessel body, whereas the opposite lower end is normally formed as a free end. With oars However, it is also known that these are also stored at the bottom could be (for example, with rudders stored in the sole).
Der Tragflügelkörper wird im Einsatz bei einem Wasserfahrzeug vom Wasser in Richtung von der Nasenleiste zur Endleiste hin umströmt. In Abhängigkeit der Reynoldszahl, der Strömung bzw. der Strömungsgeschwindigkeit und der geometrischen Form des Tragflügels bzw. der Endleiste des Tragflügels kann es in Strömungsrichtung hinter dem Tragflügel bzw. an dessen Endleiste zu Wirbelablösungen kommen, deren Frequenz durch die Strouhal-Zahl charakterisiert ist. Die Wirbel entstehen häufig jeweils zu beiden Seiten des umströmten Körpers, wobei ihre Drehsinne entgegengesetzt zueinander verlaufen. Die Strömung zwischen ihnen verläuft in Richtung zum umströmten Körper gegenläufig zur äußeren Strömung. Dieses schleppenartige Wirbelsystem aus jeweils gegenläufigen Wirbeln, das sich am umströmten Körper bildet und von der Strömung fortgetrieben und schließlich dissipiert wird, ist auch als sogenannte Kármánsche-Wirbelstraße bekannt. Dieses Phänomen tritt insbesondere bei Rudern auf, da diese der relativ schnellen Propellerströmung eines Schiffspropellers ausgesetzt sind. Des Weiteren neigen insbesondere solche Ruder zur Bildung von Kármánschen-Wirbelstraßen, die eine relativ breite Endleiste aufweisen. Dies sind insbesondere Ruder mit einem Fishtail- oder auch Schilling®-Profil, bei denen sich der Endbereich des Ruderblattes in Strömungsrichtung betrachtet zur Endleiste hin, insbesondere schwalbenschwanzartig, verbreitert. Bei derartigen Geometrien ist die Strouhal-Zahl und damit die Ablösefrequenz der einzelnen Wirbel besonders hoch, wodurch Kármánsche-Wirbelstraßen entstehen können bzw. besonders ausgeprägt vorhanden sind.The wing body is flowed around in use in a watercraft by the water in the direction of the leading edge of the leading edge. Depending on the Reynolds number, the flow or the flow velocity and the geometric shape of the wing or the end bar of the wing may come behind the wing or at the end bar to vortex shedding in the flow direction, whose frequency is characterized by the Strouhal number. The vortexes often arise on either side of the body around which they are flowing, their directions of rotation being opposite to one another. The flow between them runs in the direction of the body around which flows in the opposite direction to the outer flow. This drag-like vortex system, consisting of opposing vortices that form on the body around which it flows, is driven away by the flow and finally dissipated, is also known as the Kármán vortex street. This phenomenon is particularly noticeable in oars, as they are exposed to the relatively fast propeller flow of a marine propeller. Furthermore, such rudders in particular tend to form Karmann vortex streets which have a relatively wide end bar. These are in particular rudder with a fishtail or Schilling ® profile in which the end portion of the rudder blade in the flow direction viewed towards the trailing edge, in particular dovetail-like, broadened. In such geometries, the Strouhal number and thus the separation frequency of the individual vortices is particularly high, whereby Kármán-vortex streets can arise or are particularly pronounced.
Durch die Ausbildung der Kármánschen-Wirbelstraßen wird zum einen der Wirkungsgrad eines Tragflügels reduziert bzw. im Fall von Rudern die Ruderkraft verringert. Auch erhöht sich der Tragflügel- bzw. Ruderwiderstand. Zum anderen wird die Seitenkraft eines Ruders verringert und es kann zu Vibrationen am Tragflügel kommen. Letzteres ist insbesondere der Fall, wenn die Ablösefrequenz der Wirbel im Wesentlichen der Eigenfrequenz des Tragflügelkörpers entspricht.By the training of the Kármán vortex streets becomes on the one hand reduces the efficiency of a wing or in the case from rowing reduces the rudder power. Also increases the wing or Rudder drag. On the other hand, the lateral force of a rudder is reduced and it can cause vibrations on the wing. The latter is particular the case when the detachment frequency the vortex corresponds substantially to the natural frequency of the wing body.
Daher ist es Aufgabe der vorliegenden Erfindung, einen Tragflügel anzugeben, bei dem die negativen Effekte der Wirbelbildung in Strömungsrichtung hinter dem Tragflügel bzw. der Kármánschen-Wirbelstraßen reduziert werden.Therefore It is an object of the present invention to provide a wing, in which the negative effects of vortex formation in the flow direction behind the wing or the Kármán vortex streets reduced become.
Die Lösung dieser Aufgabe gelingt mit einem Tragflügel mit den Merkmalen des Anspruches 1.The solution This object is achieved with a wing with the features of the claim 1.
Kernidee der Erfindung ist es, einen Vorsprungskörper an der Endleiste vorzusehen, durch den die Wirbelbildung reduziert wird. Ein Vorsprungskörper ist im vorliegenden Zusammenhang ein grundsätzlich beliebig gestalteter Körper, der von der Endleiste des Tragflügels vorsteht bzw. vorspringt. Da die Endleiste normalerweise in einer Querschnittsbetrachtung im Wesentlichen quer zur Tragflügellängsrichtung verläuft, steht der Vorsprungskörper im Allgemeinen, zumindest grob, in stromabwärtiger Richtung vor.core idea the invention is to provide a projection body on the end strip, by which the vortex formation is reduced. A protrusion body is in the present context a basically arbitrarily designed Body, that of the end rail of the wing protrudes or protrudes. Because the end bar is usually in one Cross-sectional view essentially transversely to the wing longitudinal direction runs, is the protrusion body in general, at least roughly, in the downstream direction.
Die Endleiste ist normalerweise eine den Tragflügel abschließende Fläche, die geradlinig, konkav, konvex oder sonstwie verlaufend ausgebildet sein kann. Der Vorsprungskörper steht nun von dieser Fläche vor, was dazu führt, dass die Wahrscheinlichkeit der Ablösung eines Wirbels verringert wird. Hierdurch kann die Wahrscheinlichkeit des Auftretens einer Kármánschen-Wirbelstraße reduziert werden. Die Wirksamkeit des mindestens einen Vorsprungskörpers hängt von verschiedenen Faktoren, beispielsweise der Anzahl der Vorsprungskörper, der geometrischen Ausgestaltung, sowie der genauen Anordnung ab.The Endleiste is usually a wing final surface, the be rectilinear, concave, convex or otherwise running can. The protrusion body is now from this area before, which leads to that reduces the likelihood of detachment of a vertebra becomes. As a result, the probability of the occurrence of a Kármán vortex street reduced become. The effectiveness of the at least one projection body depends on various factors, such as the number of projection body, the geometric Design, as well as the exact arrangement.
Bei dem mindestens einen Vorsprungskörper handelt es sich also um einen Körper, der an sich nicht zur Endleistenfläche gehört, jedoch an dieser angeordnet ist und von dieser vorsteht. Ein Vorsprungskörper ist in diesem Sinne also keine leichte Ausbuchtung aus der Endleistenfläche heraus z. B. konvex verlaufende Endleiste o. dgl., sondern ein im Wesentlichen eigenständiger Körper, der jedoch zweckmäßigerweise fest mit der Endleiste bzw. der Endleistenfläche zu verbinden ist. Entsprechend kann der Vorsprungskörper beispielsweise aus Metall, insbesondere aus Stahl, hergestellt sein und mittels Verschweißung oder sonstiger geeigneter Befestigungsmethoden bzw. -mittel mit der Endleiste verbunden sein. Durch das Vorstehen eines Körpers aus der Endleistenfläche heraus wird insbesondere vermieden, dass sich zu beiden Seiten des Tragflügels gegenläufige Wirbelpaare bilden, die die Voraussetzung für die Ausbildung einer Kármánschen-Wirbelstraße sind.at the at least one projection body is it a body which in itself does not belong to Endleistenfläche, but arranged at this is and projects from this. A projection body is in this sense so no slight bulge out of the end bar surface z. B. convex Endleiste o. The like., But a substantially independent body, the however expediently is firmly connected to the end bar or the Endleistenfläche. Accordingly the protrusion body For example, be made of metal, especially steel and by welding or other suitable attachment methods or means with be connected to the end bar. By projecting a body out of the Endleistenfläche In particular, it is avoided that on both sides of the Wing opposing vortex pairs form the requirement for are the training of a Kármán vortex street.
Durch die Vorsehung des mindestens einen Vorsprungskörpers wird die Wahrscheinlichkeit des Auftretens einer Kármánschen-Wirbelstraße bei einem Tragflügel reduziert und dadurch der Tragflügelwiderstand und somit auch die Treibstoffeffizienz verbessert. Darüber hinaus wird die Gefahr von Beschädigungen des Tragflügels bzw. des Wasserfahrzeugkörpers durch Vibrationen verringert. Da der mindestens eine Vorsprungskörper an der Endleiste angeordnet ist, verringert dieser auch nicht die wirksame Anströmfläche des Tragflügels und kann, da er sich außerhalb der Anströmfläche und somit außerhalb der Hauptströmung befindet, Kavitationen durch ein Ablösen der Strömung nicht auslösen. Entsprechend kann durch die Vorsehung eines Strömungskörpers durch einen relativ geringen baulichen Aufwand und ohne eine Schwächung des Querschnittes des eigentlichen Tragflügels in strömungstechnischer Hinsicht die vorteilhafte Wirkung der Reduzierung der Wirbelbildung im Bereich der Endleiste erreicht werden. Durch den erfindungsgemäßen mindestens einen Vorsprungskörper wird der Vorgang der Wirbelbildung gestört bzw. behindert, wodurch ein sehr viel stabileres bzw. laminareres Strömungsbild in Strömungsrichtung hinter dem Tragflügel betrachtet entsteht.By the providence of the at least one projection body becomes the probability the occurrence of a Kármán vortex street at a Hydrofoil reduces and thereby the wing resistance and thus also improves fuel efficiency. Furthermore there is a risk of damage of the wing or the vessel body reduced by vibrations. Since the at least one projection body to the end bar is arranged, this also does not reduce the effective inflow of the wing and, being outside himself the inflow surface and thus outside the mainstream is located, do not trigger cavitations by a separation of the flow. Accordingly through the providence of a flow body through a relatively small construction effort and without a weakening of the Cross-section of the actual wing in fluidic terms the beneficial effect of reducing vortex formation in the area the end bar can be reached. By the invention at least a projection body the process of vortex formation is disturbed or impeded, whereby a much more stable or laminar flow pattern in the flow direction behind the wing considered arises.
In Bezug auf die Breite der Endleiste ist der mindestens eine Vorsprungskörper zweckmäßigerweise derart ausgebildet, dass er nicht die gesamte Breite abdeckt. Vielmehr springt er vorteilhafterweise nur aus einem Teilbereich in Bezug auf die Endleistenbreite hervor. Hierdurch wird sichergestellt, dass eine Blockierung der Wirbelströmung erreicht wird. Würde der mindestens eine Vorsprungskörper die gesamte Breite der Endleiste abdecken, könnte der Vorsprungskörper strömungstechnisch als reiner Fortsatz des Tragflügels wirken und sich die ungewünschten, gegenläufigen Wirbel zu beiden Seiten des Vorsprungskörpers ablösen.In With respect to the width of the end bar, the at least one projection body is expediently designed so that it does not cover the entire width. Much more he jumps advantageously only from a section in relation to the end bar width. This will ensure that a blockage of the vortex flow is achieved. Would the at least one projection body covering the entire width of the end bar, the protrusion body could fluidically as a pure extension of the wing act and the unwanted, opposing Detach the vertebrae on both sides of the projection body.
Bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung sind in den Unteransprüchen gekennzeichnet.preferred embodiments The invention are characterized in the subclaims.
Um eine möglichst weitgehende Reduzierung der Wirbelbildung zu erreichen, ist es in einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung vorgesehen, dass der mindestens eine Vorsprungskörper über mindestens 50% der Länge der Endleiste, bevorzugt mindestens 75%, besonders bevorzugt im Wesentlichen über die Gesamtlänge der Endleiste verläuft. Mit dem Begriff „Länge der Endleiste” ist im vorliegenden Zusammenhang der Abstand zwischen oberem und unterem Ende des Tragflügels im Bereich der Endleiste zu verstehen. Die Endleiste verläuft normalerweise über die gesamte Höhe des Tragflügels. Daher ist es zweckmäßig, dass der mindestens eine Vorsprungskörper über einen möglichst großen Bereich der Endleiste verläuft, so dass in Bezug auf die Höhe des Tragflügels möglichst weitläufig die Wirbelbildung reduziert bzw. gestört wird. Besonders zweckmäßig ist der Verlauf des mindestens einen Vorsprungskörpers von einem Endleistenende zum anderen, da somit eine Störung der Wirbelbildung über die gesamte Höhe des Tragflügels hinweg sichergestellt ist. Der mindestens eine Vorsprungskörper kann dabei zweckmäßigerweise aus einem einzigen Körper bestehen, dessen Länge der Länge der Endleiste entspricht und der an der Endleiste befestigt wird. Grundsätzlich wäre es jedoch auch möglich, dass sich der mindestens eine Vorsprungskörper aus mehreren Teilkörpern zusammensetzt.Around one possible To achieve substantial reduction of vortex formation, it is in a preferred embodiment the invention provides that the at least one projection body over at least 50% of the length the end strip, preferably at least 75%, more preferably substantially above the overall length the end bar runs. By the term "length of the Endleiste "is in the present context, the distance between upper and lower End of the wing Understand the end bar. The end bar usually runs over the entire height of the wing. Therefore, it is appropriate that the at least one projection body over a the largest possible area the end bar runs, so in terms of height of the wing preferably widely the Vortex formation is reduced or disturbed. Especially useful the course of the at least one projection body from a Endleistenende to other, because thus a disturbance the vortex formation over the entire height of the wing is ensured. The at least one projection body can expediently from a single body exist, whose length the length of the End bar corresponds and is attached to the end bar. Basically, it would be also possible, in that the at least one projection body is composed of a plurality of partial bodies.
Grundsätzlich kann der mindestens eine Vorsprungskörper in Bezug auf eine Querschnittsbetrachtung beliebig verlaufend ausgebildet sein. Häufig wird es jedoch zweckmäßig sein, dass in einer Querschnittsbetrachtung des Tragflügels der mindestens eine Vorsprungskörper im Wesentlichen parallel zu einer Mittellinie des Tragflügels oder entlang der Mittellinie verläuft. Insofern verläuft der mindestens eine Vorsprungskörper im Querschnitt vorzugsweise geradlinig. In entsprechenden Tests hat es sich gezeigt, dass durch eine derartige Ausrichtung des mindestens einen Vorsprungskörpers eine besonders gute Störung der Wirbelbildung bzw. ein besonders günstiges Strömungsbild erreicht werden kann. Insbesondere bei einem entlang der Mittellinie angeordneten mindestens einen Vorsprungskörper wird eine besonders ebenmäßige Störung der Wirbelbildung auf beiden Seiten des Tragflügels erreicht. Wenn mehrere Vorsprungskörper vorgesehen sind, sind vorzugsweise alle Vorsprungskörper parallel zur Mittellinie verlaufend ausgebildet. Allerdings ist es auch möglich, dass einzelne Vorsprungskörper von dieser Ausrichtung abweichen. Dies kann insbesondere bei bogenförmig bzw. bei konkav oder konvex verlaufender Endleiste angezeigt sein. Bei der vorliegenden Ausführungsform bezieht sich der Vorlauf des mindestens einen Vorsprungkörpers in der Querschnittsbetrachtung auf den Verlauf zwischen endleistenseitigem und freiem Ende des mindestens einen Vorsprungskörpers.Basically the at least one projection body designed to run arbitrarily with respect to a cross-sectional view be. Often it will, however, be appropriate in a cross-sectional view of the wing, the at least one projection body in the Substantially parallel to a centerline of the wing or runs along the midline. In this respect runs the at least one projection body preferably straight in cross-section. In appropriate tests It has been shown that by such an orientation of at least a boss body a particularly good disorder the vortex formation or a particularly favorable flow pattern can be achieved. In particular, at least arranged along the center line a projection body will be a particularly even disorder of the Vortex formation on both sides of the wing achieved. If several projection body are provided, preferably all projection bodies are parallel designed to run to the center line. However, it is also possible that individual projection bodies differ from this orientation. This can in particular with arcuate or be displayed with concave or convex end bar. at the present embodiment refers to the flow of the at least one projection body in the cross-sectional view on the course between endleistenseitigem and free end of the at least one projection body.
Ferner ist es bevorzugt, dass der mindestens eine Vorsprungskörper im Wesentlichen parallel zur Längsachse des Tragflügels verläuft. Die Längsachse ist dabei diejenige Achse, die vom oberen Tragflügelende zum unteren Tragflügelende verläuft. Bei Rudern wird die Längsachse häufig auch die Ruderdrehachse sein. Auch kann der mindestens eine Vorsprungskörper im Wesentlichen parallel zu den Außenkanten der Endleiste verlaufen. Die Außenkanten der Endleiste werden dabei häufig ebenfalls parallel zur Längsachse des Tragflügels ausgerichtet sein. Auf diese Weise ergibt sich ein ebenmäßiges Strömungsbild. Insbesondere ist es bevorzugt, dass der mindestens eine Vorsprungskörper parallel zur Längsachse und über die gesamte Länge der Endleiste verläuft. Hierdurch ergibt sich ein besonders ebenmäßiges Strömungsbild.Further it is preferred that the at least one projection body in Essentially parallel to the longitudinal axis of the wing runs. The longitudinal axis is the axis that from the upper wing end to the lower wing end runs. Rowing becomes the longitudinal axis often also be the rudder axis. Also, the at least one projection body in Essentially parallel to the outer edges the end bar run. The outer edges of the End bar will be common also parallel to the longitudinal axis of the wing be aligned. This results in a uniform flow pattern. In particular, it is preferable for the at least one projection body to be parallel to the longitudinal axis and over the entire length the end bar runs. This results in a particularly even flow pattern.
In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der Erfindung springt der mindestens eine Vorsprungskörper im Wesentlichen rechtwinklig bzw. orthogonal von der Oberfläche der Endleiste vor. Der rechte Winkel wird dabei zwischen der Endleiste und der Achse entlang der Breite des Tragflügels (Querachse) gebildet. Ist die Endleistenoberfläche eben, sind im Falle von mehreren Vorsprungskörpern die Vorsprungskörper entsprechend parallel zueinander angeordnet. Hierdurch wird die Ebenmäßigkeit der Strömung in Strömungsrichtung hinter dem Tragflügel weiter verbessert.In a further preferred embodiment the invention jumps the at least one projection body in Essentially perpendicular or orthogonal to the surface of the End bar in front. The right angle is between the end bar and the axis along the width of the wing (transverse axis) is formed. Is the end bar surface also, in the case of a plurality of protrusion bodies, the protrusion bodies are corresponding arranged parallel to each other. This will be the evenness the flow in the flow direction behind the wing further improved.
Bevorzugterweise entspricht die Breite des Vorsprungskörpers, d. h. sein Abstand zwischen Endleiste und seinem freien Ende, mindestens der Hälfte der Breite der Endleiste. Tests haben ergeben, dass bei derartigen Dimensionierungen des mindestens einen Vorsprungskörpers besonders gute Ergebnisse bezüglich der Reduzierung der Wirbelbildung erreicht werden können.preferably, corresponds to the width of the projection body, d. H. his distance between end bar and its free end, at least half the width of the end bar. Tests have shown that at such dimensions of at least a boss body particularly good results the reduction of vortex formation can be achieved.
Sind mindestens zwei Vorsprungskörper vorgesehen ist es zweckmäßig, die beiden Vorsprungskörper beabstandet zueinander und/oder parallel verlaufend zueinander anzuordnen. Durch die beabstandete Anordnung der mindestens zwei Vorsprungskörper wird die Wirbelbildung werter erschwert, da nunmehr zwei unabhängig voneinander vorstehende Objekte die Wirbelströmung blockieren. Die parallele Ausrichtung der beiden Vorsprungskörper verbessert wiederum die Ebenmäßigkeit des Strömungsbildes.are at least two projection bodies provided it is appropriate, the two projection bodies spaced from one another and / or parallel to each other to arrange. By the spaced arrangement of the at least two projection body is the vortex formation difficult more difficult, since now two independently projecting Objects the vortex flow To block. Improves the parallel alignment of the two projection body again the regularity of the flow pattern.
In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform gilt die Formel: Anzahl der Vorsprungskörper = 2n + 1, wobei „n” eine natürliche Zahl, einschließlich 0, ist. Besonders bevorzugt ist n = 2, d. h. die Anzahl der Vorsprungskörper ist 5. Ferner ist in einer Querschnittsbetrachtung einer der Vorsprungskörper im Wesentlichen mittig an der Endleiste angeordnet und eine gerade Anzahl von Vorsprungskörpern ist zu jeder Seite des mittig angeordneten Vorsprungskörpers angeordnet. Besonders bevorzugt ergibt sich eine symmetrische Anordnung, wobei die Mittellinie des Tragflügels in der Querschnittsbetrachtung zweckmäßigerweise die Symmetrielinie bildet. Vorteilhafterweise sind die einzelnen Vorsprungskörper beabstandet zueinander und/oder parallel zueinander verlaufend angeordnet. Tests haben ergeben, dass sich durch eine derartige, gleichmäßig verteilte und insbesondere symmetrische Ausbildung, insbesondere bei 5 Vorsprungskörpern, eine besonders gute Wirkung in Bezug auf die Reduzierung der Wirbelbildung einstellt. Ferner ist es bei dieser Ausführungsform bevorzugt, dass der mittig angeordnete Vorsprungskörper die größte Breite, d. h., den größten Abstand zwischen Endleiste und freiem Ende aufweist. Gegebenenfalls können auch zwei gleich große Rippen in einem mittleren Bereich angeordnet sein. Des Weiteren kann die Breite der anderen Vorsprungskörper vorteilhafterweise nach außen hin fortlaufend abnehmen, so dass die am weitesten außenliegenden Vorsprungskörper die geringste Breite aufweisen. Zweckmäßigerweise ist auch hierbei die Ausbildung symmetrisch vorgesehen, d. h., die spiegelbildlich angeordneten Vorsprungskörperpaare weisen jeweils eine gleiche Breite auf. Hierdurch wird von außen nach innen ein graduelles Blockieren der Wirbelströmung erreicht.In a further preferred embodiment the formula: number of protrusion bodies = 2n + 1, where "n" is a natural number, including 0, is. Particularly preferred is n = 2, d. H. the number of protrusion bodies is 5. Further, in a cross-sectional view, one of the protrusion bodies is substantially centered on the end bar and an even number of protrusion bodies arranged on each side of the centrally arranged projection body. Particularly preferred results in a symmetrical arrangement, wherein the center line of the wing in the cross-sectional view expediently the symmetry line forms. Advantageously, the individual projection bodies are spaced apart arranged mutually and / or parallel to each other. Testing have revealed that by such, evenly distributed and in particular symmetrical design, in particular with 5 projection bodies, a particularly good effect in terms of reducing vortex formation established. Further, in this embodiment, it is preferable that the centrally arranged projection body the largest width, d. h., the largest distance has between end bar and free end. If necessary, too two of the same size Ribs can be arranged in a central region. Furthermore can the width of the other projection body advantageously after Outside steadily decrease, leaving the outermost projection body have the smallest width. Appropriately, this is also here the training provided symmetrically, d. h., the mirror image have arranged protruding body pairs each have a same width. This is from the outside to inside a gradual blocking of the vortex flow achieved.
Wenn mehrere Vorsprungskörper vorgesehen sind, können die Abstände zwischen den einzelnen Vorsprungskörpern grundsätzlich unterschiedlich oder gleich ausgebildet sein. Welche Anordnung strömungstechnisch am günstigsten ist, hängt jeweils von den Umständen des Einzelfalles, insbesondere der Geometrie und Breite der Endleiste, der Strömungsgeschwindigkeit, der genauen Ausbildung der Vorsprungskörper, etc., ab.If several projection bodies are provided the distances fundamentally different between the individual projection bodies be the same. Which arrangement aerodynamically most favorable is, hangs in each case from the circumstances the individual case, in particular the geometry and width of the end bar, the flow velocity, the exact formation of the projection body, etc., from.
Besonders bevorzugt ist der mindestens eine Vorsprungskörper plattenförmig bzw. als von der Endleiste vorspringende Rippe, ausgebildet. Die Rippe besteht zweckmäßigerweise aus einer Platte, beispielsweise einer Stahlplatte o. dgl., die mit einer Stirnseite an der Endleiste befestigt wird. Ist die Platte länglich, insbesondere über einen Großteil oder über die Gesamtheit der Länge der Endleiste verlaufend ausgebildet, ist die Rippe bzw. Platte bevorzugterweise mit einer Längsstirnseite an der Endleiste anzuordnen bzw. zu befestigen. Bei einer derartigen Ausbildung ergibt sich eine streifenförmige Anordnung der Rippe. Sind mehrere Rippen vorgesehen, ist es zweckmäßig, diese parallel zueinander und parallel zur Längsachse des Tragflügels anzuordnen. Statt als Platte könnten die Rippen auch in ihrem freien Endbereich leicht abgerundet oder sich zu ihrem freien Ende hin verjüngend o. dgl. ausgebildet sein.Especially Preferably, the at least one projection body is plate-shaped or as projecting from the end rib, trained. The rib is expediently from a plate, for example a steel plate o. The like., The attached to the end bar with one end face. Is the plate elongated, especially about a large part or over the entirety of the length the end strip running formed, is the rib or plate preferably with a longitudinal end face to arrange or attach to the end bar. In such a training results in a strip-shaped Arrangement of the rib. If several ribs are provided, it is appropriate, this parallel to each other and to arrange parallel to the longitudinal axis of the wing. Instead of as a plate could the ribs also slightly rounded in their free end area or be rejuvenating to its free end o. The like. Be formed.
Besonders zweckmäßig wird der mindestens eine Vorsprungskörper bei einem als Fishtail- oder Schilling®-Ruder ausgebildeten Tragflügel vorgesehen, bei dem sich das Profil in einer Querschnittsbetrachtung von einer der Endleiste gegenüberliegend angeordneten Nasenleiste in Richtung der Endleiste bis zu einem mittleren Bereich hin, welcher die breiteste Stelle des Tragflügelprofils bildet, verbreitert, vom mittleren Bereich bis zu einem hinteren Bereich hin, welcher die schmalste Stelle des Tragflügelprofils bildet, verjüngt und vom hinteren Bereich bis hin zur Endleiste, insbesondere schwalbenschwanzartig, wieder verbreitert, wobei die Endleiste bevorzugt geradlinig, konvex oder konkav ausgebildet ist. Aufgrund der relativen Breite der Endleiste im Vergleich zu anderen Tragflügelprofilen treten bei den vorstehend beschriebenen Tragflügelprofilen besonders häufig Wirbelbildungen auf. Insofern ist die Vorsehung des mindestens einen Vorsprungskörpers bei derartigen Profilen besonders zweckmäßig.Particularly useful at least one projection body is provided formed wings in a ® as a fishtail or Schilling rudders, in which the profile in a cross-sectional view of one of the trailing edge towards oppositely disposed leading edge toward the trailing edge to a central region, wherein the widest Site of the airfoil profile, widened, from the central region to a rear area, which forms the narrowest point of the airfoil, tapered and widened from the rear to the end bar, in particular dovetailed again, the end bar preferably rectilinear, convex or concave is trained. Due to the relative width of the end bar in comparison to other airfoil profiles, vortex formation is particularly frequent in the airfoil profiles described above. In this respect, the provision of the at least one projection body in such profiles is particularly expedient.
Nachstehend wird die Erfindung in der Zeichnung anhand verschiedener Ausführungsbeispiele näher erläutert. Es zeigen schematisch:below The invention is explained in detail in the drawing with reference to various embodiments. It show schematically:
Bei den im Folgenden beschriebenen, verschiedenen Ausführungsformen der Erfindung sind gleiche Bestandteile mit gleichen Bezugszeichen versehen.at the various embodiments described below the invention are the same components provided with the same reference numerals.
An
der Endleiste
Wie
aus der Detailansicht aus
Die
Sämtliche
in den
BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS
- 100100
- TragflügelHydrofoil
- 1010
- Nasenleisteleading edge
- 1111
- Seitenflächeside surface
- 1212
- oberes Endeupper The End
- 1313
- unteres Endelower The End
- 1414
- Abschlussblechclosing panel
- 1515
- Endbereichend
- 1616
- hinterer Bereichrear Area
- 1717
- Mittelliniecenter line
- 2020
- Endleisteend strip
- 2121
- Außenkanteouter edge
- 200200
- Tragflügel (Stand der Technik)Wing (Stand of the technique)
- 201201
- Endleisteend strip
- 202a, 202b202a, 202b
- Seitenflächenfaces
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