¿Se puede usar un perfil aerodinámico Kline-Fogleman para turbinas de motor?

Actualmente estoy trabajando en el perfil aerodinámico Kline-Fogleman para la variante NACA 23015 en el número de Reynolds 208800 con la configuración del escalón orientado hacia atrás del 50 % de espesor con una cuerda del 50 % en la superficie inferior del perfil aerodinámico. El perfil aerodinámico KF proporciona relaciones L/D más altas para todos los AOA previos a la entrada en pérdida y también entra en pérdida en un ángulo ligeramente más alto que la variante convencional de la misma serie. El valor L/D más alto de Ansys Fluent fue 22,45 a 9 grados AOA en comparación con el NACA 23015 convencional a 9 grados AOA, que fue 19,74. Quiero saber si la variante KF de este perfil aerodinámico se puede usar en palas de turbina de un motor de turbina de gas y si producirá una mayor potencia o eficiencia. ¿Causará algún problema debido a la turbulencia y la cantidad de palas y etapas?

Además, ¿hay otras aplicaciones de los perfiles aerodinámicos KF que no sean aviones RC?

Respuestas (1)

Los perfiles aerodinámicos KF son el resultado de aviones de papel plegables. En cierto modo, la mayoría de los aviones de papel emplean un perfil aerodinámico con un contorno escalonado. A la escala de los aviones de papel, este paso posiblemente fuerce una transición límite laminar-turbulenta que podría permitir que el perfil aerodinámico se detenga en un ángulo de ataque más alto.

Un NACA 23015 normal tiene una L/D óptima cercana a 50 con un número de Reynolds de 200 000 y un ángulo de ataque de 9°. Airfoiltools lo da como 48.5.

Si duda de los datos XFOIL de Airfoiltools, NACA TR 824 proporciona esencialmente los mismos valores utilizando datos de túnel de viento, sin embargo, debe elegir los datos de Airfoiltool en un número de Reynolds más alto para comparar los dos.

Dado que la L/D del perfil aerodinámico convencional es dos veces y media mejor que lo que calculó con ANSYS, le recomiendo que revise sus resultados. Y no, no recomendaría su uso en turbinas. La esquina expuesta en el escalón enfrentará cargas de calor extremas y el enfriamiento de la película probablemente fallará allí.