(57)【要約】【課題】一般には半径方向に延長する作動部材を有するロータ、より詳細には作動流体へと開放された流体路を備えるブレードを有する回転ブレードおよびプロペラを提供する。【解決手段】ロータブレードは、吸引面へと開放され、ブレード内を延長し、吸引面あるいは後縁面の少なくとも一つへと出るブリード路を含み、作動流体はこの中をブレードが回転する際の遠心ポンピング力の下で流れ、これによって吸引面からの作業流が受動的に排出される。【選択図】図１
2011247419.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ブレード根部と、
前記ブレード根部より半径方向若しくは放射状に外側に配置されたブレード先端部と、
前記ブレード根部と前記ブレード先端部との間を延長する前縁面と、
ブレード根部とブレード先端部との間を延長する後縁面と、
ブレード根部とブレード先端部との間と上記の前縁面と後縁面との間を延長する圧力面と、
前記ブレード根部と前記ブレード先端部との間と上記の前縁面と後縁面との間を延長する吸引面と、
該吸引面へと開放され、該ブレード内を延長し、該吸引面あるいは後縁面の少なくとも一つへと出るブリード路とを含むロータブレードであって、作動流体はこの中をこれらロータブレードが回転する際の遠心ポンピング力の下で流れ、これによって作動流体が該吸引面から受動的に排出されることを特徴とするロータブレード。
【請求項２】
該作動流体は該ブリード路内を負の圧力下で受動的に流れ、該作動流体は該ブリード路内を、何らかの外部圧力デバイスから、あるいは該圧力面に開放された経路からの正の圧力によって能動的には流されないことを特徴とする請求項１記載のロータブレード。
【請求項３】
該ブリード路は、
該吸引面内の該吸引面上の作動流体を受け入れるためのインレットと、
該インレットと通じ、該作動流体を該インレットから前記のブレード先端部に向かって運ぶための導管と、
該導管と通じ、該インレットより半径方向若しくは放射状に外側に配置され、該作動流体を該ブレードの外へ排出するためのアウトレットとを含むことを特徴とする請求項１記載のロータブレード。
【請求項４】
該ブリード路は、該ブレードが回転する際の遠心ポンピング力によって、該作動流体を該インレット内に引き込み、該導管を通って、該アウトレットの外側へと排出させるように構成されることを特徴とする請求項３記載のロータブレード。
【請求項５】
該ブリード路は、該ブレードを二等分する円周軸より半径方向若しくは放射状に外側に配置されることを特徴とする請求項３記載のロータブレード。
【請求項６】
該インレットは該ブレードに沿って概ね半径方向に延長するスロットであることを特徴とする請求項３記載のロータブレード。
【請求項７】
さらに、半径方向の圧力勾配に対応する半径方向に互いに離された複数のインレットを含むことを特徴とする請求項３記載のロータブレード。
【請求項８】
該導管は該アウトレットから送られる作動流体の速度と該アウトレットに隣接する自由な流れ内の作動流体の速度との間の差が低減されるような形状あるいはサイズの少なくとも一つを有することを特徴とする請求項３記載のロータブレード。
【請求項９】
該アウトレットは、該吸引面あるいは該後縁面の少なくとも一つの中に配置されることを特徴とする請求項３記載のロータブレード。
【請求項１０】
該アウトレットは、該ブレードの半径方向に最も外側の先端より半径方向に内側に配置されることを特徴とする請求項３記載のロータブレード。
【請求項１１】
該ロータブレードは、航空機用プロペラ、船用プロペラ、ヘリコプタ用ロータ、タービンエンジン用ロータ、あるいは風車用の羽根の少なくとも一つの作動部材であることを特徴とする請求項１記載のロータブレード。
【請求項１２】
ロータの回転軸を定義するハブと、
該ハブから半径方向に外側に延長するロータブレードと、を含むロータであって、
該ロータブレードは
ブレード根部と、
前記ブレード根部より半径方向若しくは放射状に外側に配置されたブレード先端部と、
前記ブレード根部と該ブレード先端部との間を延長する前縁面と、
ブレード根部とブレード先端部との間を延長する後縁面と、
ブレード根部とブレード先端部との間と上記の前縁面と後縁面との間を延長する圧力面と、
前記ブレード根部と前記ブレード先端部との間と前縁面と後縁面との間を延長する吸引面と、
該吸引面へと開放されたブリード路とを含み、
該ブリード路は
該吸引面内の該吸引面上の作動流体を受け入れるためのインレットと、
該インレットと通じ、該作動流体を該インレットから前記ブレード先端部に向かって運ぶための導管と、
該導管と通じ、該インレットより半径方向若しくは放射状に外側に配置され、該作動流体を該ブレードの外へ排出するためのアウトレットとを含み、
該ブリード路は、ブレードが回転する際の遠心ポンピング力の下で作動流体がブリード路内を流れるように構成され、該作動流体は該吸引面から受動的に排出され、こうして該作業流体は該ブリード路内を負の圧力下で受動的に流れ、該作動流体は該ブリード路内を、何らかの外部圧力デバイスから、あるいは該圧力面に開放された経路から押される正の圧力によって能動的には流されないことを特徴とするロータ。
【請求項１３】
該ブリード路は、該ブレードを二等分する円周軸より半径方向に外側に配置され、該インレットは該ブレードに沿って概ね半径方向に延長するスロットであることを特徴とする請求項１２記載のロータ。
【請求項１４】
該アウトレットは、該吸引面あるいは該後縁面の少なくとも一つの中に配置され、さらに該ブレードの半径方向に最も外側の先端より半径方向に内側に配置されることを特徴とする請求項１２記載のロータ。
【請求項１５】
該ロータブレードは、航空機用プロペラ、船用プロペラ、ヘリコプタ用ロータ、タービンエンジン用ロータ、あるいは風車用の羽根の少なくとも一つであることを特徴とする請求項１２記載のロータ。
【請求項１６】
ブレード根部と、
前記ブレード根部より半径方向若しくは放射状に外側に配置されたブレード先端部と、
前記ブレード根部と前記ブレード先端部との間を延長する前縁面と、
ブレード根部とブレード先端部との間を延長する後縁面と、
ブレード根部とブレード先端部との間と上記の前縁面と後縁面との間に延長する圧力面と、
ブレード根部とブレード先端部との間と上記の前縁面と後縁面との間に延長する吸引面と、
該吸引面へと開放されたブリード路とを含み、
該ブリード路は
該吸引面内の該吸引面上の作動流体を受け入れるためのインレットと、
該インレットと通じ、該作動流体を該インレットから前記ブレード先端部に向かって運ぶための導管と、
該導管と通じ、該インレットより半径方向若しくは放射状に外側に配置され、該作動流体を該ブレードの外へ排出するためのアウトレットとを含むことを特徴とするロータブレード。
【請求項１７】
該ブリード路は、ブレードが回転する際の遠心ポンピング力の下で作動流体がブリード路内を流れるように構成され、該作動流体は該吸引面から受動的に排出され、こうして該作業流体は該ブリード路内を負の圧力下で受動的に流れ、該作動流体は該ブリード路内を、何らかの外部圧力デバイスから、あるいは該圧力面に開放された経路から押される正の圧力によって能動的には流されないことを特徴とする請求項１６記載のロータブレード。
【請求項１８】
該ブリード路は、該ブレードを二等分する円周軸より半径方向に外側に配置され、該インレットは該ブレードに沿って概ね半径方向に延長するスロットであることを特徴とする請求項１６記載のロータブレード。
【請求項１９】
該アウトレットは、該吸引面あるいは該後縁面の少なくとも一つの中に配置され、さらに該ブレードの半径方向に最も外側の先端より半径方向に内側に配置されることを特徴とする請求項１６記載のロータブレード。
【請求項２０】
該ロータブレードは、航空機用プロペラ、船用プロペラ、ヘリコプタ用ロータ、タービンエンジン用ロータ、あるいは風車用の羽根の少なくとも一つの作動部材であることを特徴とする請求項１６記載のロータブレード。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、概して、半径方向に延長する作動部材を有するロータに関し、より詳細には作動流体に開放された流体路を備えるブレードを有する回転ブレードおよびプロペラに関する。
連邦規制基準３７の１．９７および１．９８下に開示される情報を含む関連する技術の説明
【背景技術】
【０００２】
ロータは、一般的には原動機あるいは発電機などの他の機器に結合するためのハブと、作動流体に対して作用する、あるいは作動流体に反応して機能する一つあるいは複数の半径方向に延長する作動部材とを含む。例えば、航空機用プロペラは、通常、エンジンの出力シャフトに結合されたハブと、このハブから外側へ放射状に伸びる複数のブレードから成る。エンジンの出力シャフトは、ハブを回転させることでブレードを回転させ、ブレードは回転力を航空機の推進力に変換し、航空機を空へ推進させる。もう一つの例においては、風車タービンの回転ブレードは、一般的には発電機の入力シャフトに結合されたハブと、このハブから放射状に外側に伸びる複数のブレードから成る。風はブレードに衝撃を与え、ブレードは風の推力をハブの回転に変換し、発電機の入力シャフトを回転させ、発電機内に電気を起こす。類似の例が、船舶用プロペラ、タービンエンジン用ロータ、ヘリコプタ用ロータ等についても存在する。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
本発明の目的は、一般には半径方向に延長する作動部材を有するロータに関し、より詳細には作動流体へと開放された流体路を備えるブレードを有する回転ブレードおよびプロペラを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００４】
本発明のロータブレードは、ブレード根部と、該ブレード根部から外側に放射状に配置された（半径方向に配置された）ブレード先端部と、ブレード根部とブレード先端部との間に延在する前縁面と後縁面と、前記ブレード根部と前記ブレード先端部との間と前縁面と後縁面との間に延在する圧力面と吸引面とを含む。このブレードはさらに吸引面へと開放され、ブレード内を伸延し、吸引面あるいは後縁面の少なくとも一つへ抜け出るブリード路を含む。作動流体は、このブリード路内をブレードが回転する際の遠心ポンピング力の下で流れ、これによって作動流体は、吸引面から受動的に排出される。
【０００５】
本発明によれば、追加的に、上述のロータブレードを備えるロータが提供される。ここで、ブレード路は、作動流体がブリード路内を負の圧力下で受動的に流れるように構成されるが、ブリード路内を、何らかの外部加圧機器からの、あるいは加圧面に開放された経路からの正の圧力によって能動的に或いは積極的に流されることはない。ブリード路は、吸引面上の作動流体を受け入れるための吸引面内のインレットと、このインレットと通じ、作動流体をインレットからブレード先端部に向かって運ぶための導管と、この導管と通じ、インレットより半径方向に外側に配置され、作動流体をブレードの外へ排出するためのアウトレットとを備える。
【０００６】
本発明によれば、さらに、ブレード根部と、このブレード根部より放射状に外側方向に配置されたブレード先端部と、ブレード根部とブレード先端部との間を延長する前縁（リーディング）面と後縁（トレーリング）面と、ブレード根部とブレード先端部との間と前縁面と後縁面との間に延在する圧力面と吸引面と、から成るロータブレードが提供される。このロータブレードは、さらに、吸引面へと開放された、吸引面上の作動流体を受け入れるためのインレットが吸引面内に設けられたブリード路を含む。さらに、ブリード路は、インレットを通じて作動流体をインレットからブレード先端部に向かって運ぶための導管と、この導管と通じ、インレットより半径方向に外側へ配置され、作動流体をブレードの外部へ排出するためのアウトレットとを備える。
【発明の効果】
【０００７】
本発明に開示される受動型ブリード路は、幅広い範囲の条件下に渡って、とりわけ層流剥離が現れる傾向があるレイノルズ数が低いところにおいて効率を改善させる。ブリードのインレットは（もしブリードが存在しなければ）層流剥離が起こりそうな領域の近傍に配置される。レイノルズ数が低いところでは、この受動型のブリードは、層流剥離を阻止し、このため境界層は、付着したまま乱流へと遷移する。乱流境界層は、その後、乱流境界層は逆圧力勾配に対してより耐えられるために付着したままの状態に留まることができる。従って、層流剥離バブルを防止することができ、ドラッグの要因をかなりの程度まで除去することができる。
【０００８】
また、これらブリードのインレットは層流剥離の領域の近傍に配置されるが、この受動型のブリードは、レイノルズ数が高いこところでも、ブリードのインレット上で流れが既に乱流であるときは有益である。この場合は、自然な乱流剥離ポイントは、ブリードが存在しない場合でも、これらブリードのインレットの位置より下流になる。受動型のブリードが存在すると、乱流境界層は薄くなり、このため剥離はさらに下流のポイントへと遅れる。このためより極端なエアロフォイル形状を実現することが可能になる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
上記の本発明の特徴および他の特徴と本発明の長所は、以下の詳細な説明および本発明の一つあるいは複数の実施形態の図面によって、当業者において明白となるであろう。
【図１】ハブとブレードを備えたロータの例示的な実施形態の平面図である。
【図２】図１の１つのブレードについて、２−２線に沿って見た拡大断面図である。
【図３】図１の１つのブレードについて、矢印３の方向に沿って見た拡大部分側面図である。
【図４】図１のブレードの一つの拡大部分透視斜視図である。
【図５】従来技術によるロータブレードの拡大断面図であり、該ロータブレードについて作動流体の層流剥離を示す。
【図６】ブリード路を有する例示的なロータブレードの拡大断面図であり、該ロータブレードについて作動流体の付着流を示す。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
図１は、ロータ１０の一つの例示的な実施形態を示す。ロータ１０は、ロータの回転軸Ａを明示するハブ１２を備え、ハブ１２は軸Ａのまわりを反時計方向に回転することを意図される。ロータ１０は、一つあるいは複数のロータブレード１４を有しており、該ブレード１４は、その縦軸Ｂに沿ってハブ１２から概ね放射状に外側へと延在している。３つの別個のブレード１４が示されているが、任意の適当な個数のブレードを用いることができる。一般には、ロータ１０の構成部品は当業者において周知の技術に従って製造することができ、例えば、鋳造、鍛造、成形、機械加工、スタンピング等の方法を利用することができる。同様に、これらの構成部材を製造する目的で任意の適当な材料を用いることができ、そのような材料としてアルミニウムや鋼鉄のような金属、複合材、ポリマー材等を挙げることができる。
【００１１】
例示的な実施形態が、航空機用プロペラの周囲におけるその使用に関して説明され且つ図示される。しかしながら、本発明の説明が進むに従い、本発明は多くの異なる用途にて有益であり、多くの他の実施形態にて実現できることを理解できるであろう。これとの関連で、ここでの説明および特許請求の範囲で用いられている「ロータ（rotor）」なる用語は、航空機用プロペラへの用途のみに限定されるものでなく、そのロータとの関連で用いられる作動流体の種類とは関係なく、風車の羽根、船用プロペラ、タービンエンジン用ロータ、ヘリコプタ用ロータ、および様々の他の用途にも関する。
【００１２】
さらに図１において、ブレード１４は、ハブ１２近傍のブレード根部１６と、ハブ１４から遠方に、ブレード根部１６から半径方向に外側に配置されたブレード先端部１８とを含む。ブレード根部１６は、例えば、成形、鍛造、鋳造、溶接、締め付けもしくは任意の他の適切な方法にてハブ１４に一体化してもしくは分離可能に結合される。ブレード先端部１８は、ブレード１４の半径方向に最も外側の面２０が形成されている。ブレード１４は、さらにブレード根部１６とブレード先端部１８との間に延在する前縁端、すなわち面２２と、ブレード根部１６とブレード先端部１８との間に延在する後縁端、すなわち面２４とを含む。前縁面２２および後縁面２４は丸みを持っていても、平坦であっても、尖っていても、および/あるいは任意の他の適切な形状であっても良い。
【００１３】
さらに図２に示されるように、ブレード１４は、ブレード根部１６とブレード先端部１８（図１）との間と、前縁面２２と後縁面２４との間に延在する第一の面、すなわち圧力面２６と、ブレード根部１６とブレード先端部１８（図１）との間と、前縁面２２と後縁面２４との間に延在する第二の面、すなわち吸引面２８とを有する。吸引面２８は、図示されるように概ね凸状であり、圧力面２６は、図示されるように概ね凹状であり、この実施形態ではブレード１４は、エアロフォイル断面として形成される。しかしながら、吸引面２８と圧力面２６は、任意の適当な形状もしくは輪郭であっても良く、ブレード１４は必ずしもエアロフォイル形状である必要はなく、任意の適切な形状であっても良く、任意の適切な角度にて配置することもできる。
【００１４】
さらに図１および２に関し、ブレード１４は、加えて、吸引面２８へと開放され、ブレード１４内を延在し、吸引面２８、後縁面２４、もしくは両方へ抜け出るブリード路３０が形成される。ブリード路３０は、吸引面２８から低エネルギーの作動流体を排出させることで、ブレード効率を向上させるために設けられる。作動流体は、遠心ポンピング力でブリード路内に流入し、この中を通ってさらにここから流出する。こうして吸引面２８から作動流体が受動的に排出され、これによって吸引面２８上の作動流体の境界層剥離および/あるいは層流剥離バブルが防止もしくは低減させる。
【００１５】
図１に示されるように、ブリード路３０は、概ねブレード軸Ｂに沿って、すなわち軸Ｂに対して平行に延在する。しかしながら、ブリード路３０は軸Ｂに対して任意の適切な角度にて配置することができ、前縁面２２と後縁面２４間の中央に配置されることは必須ではない。これも図１に示されるように、ブリード路３０は、ブレード１４の長さを二等分する円周軸Ｃより半径方向の外側に配置される。もう一つの実施形態においては、ブリード路３０の一部分は、円周軸Ｃより半径方向の内側に延在するように形成することができる。例えば、ブリード路３０のインレット部分の少なくとも一部を、軸Ｃより径方向に内側に延長するように形成することができる。
【００１６】
さらに図１に関し、ブリード路３０は、吸引面２８上の作動流体を受け入れるために吸引面２８内に配置されたインレット３２と、このインレット３２と通じ、インレット３２から作動流体を半径方向に外側にブレード１４のブレード先端部１８に向かって運ぶための導管３４とを備える。図１および３に示されるように、ブリード３０はさらに、作動流体をブレード１４の外に排出させるため、導管３４と通じ且つインレット３２より半径方向に外側に配置されたアウトレット３６を備える。
【００１７】
図４に関し、矢印によって示されるように、遠心ポンピング力は、作動流体をインレット３２内へと引き込み、導管３４を通じて、アウトレット３６の外側へと排出させる。（アウトレット３６のブレード１４内の位置については、例えば、図１を参照されたい）。このような流体の流れは、ブレード１４の吸引面２８上の作動流体の境界層を低減させ、すなわち薄くさせ、さらに層流剥離も、少なくとも低減、うまく行けば阻止する。作動流体は、ブリード路３０内を、アウトレット３６から引かれる真空すなわち負の圧力下にて受動的に流れる。換言すれば、作動流体は、ブリード路３０内を、インレット３２からアウトレット３６に向かって、例えば、ポンプ等のなんらかの外部圧力機器から、あるいは圧力面２６に開放され、ブリード路３０に直接的に通じる経路から押される正の圧力下で能動的に流されることはない。
【００１８】
図１に示されるように、インレット３２は、任意の適切なサイズおよび形状であっても良い。例えば、インレット３２は、スロットがない場合は、境界層剥離が起こりそうな吸引面２８の領域の少なくとも一部上を概ね半径方向に延長するスロットであり得る。しかしながら、インレット３２は、軸Ｂに対して任意の適切な角度に配置することができ、前縁面２２と後縁面２４との間の中央に設けられることを必須としない。もう一つの実施例においては、インレット３２は、吸引面２８上の多孔性パッチ(porous patch)である。例えば、導管３４もしくは導管の少なくとも一部が、吸引面２８と同一平面の多孔性表面にてカバーされる。この多孔性パッチの多孔率は、例えば１０％から７５％である。
【００１９】
従来技術の図５は、ブリード路３０を有さない従来技術のブレード１１４を示す。ここでは、吸引面１２８上で層流剥離および乱流再付着が起こり、結果として低エネルギー作動流体のバブル領域１２９が形成される。このようなバブル領域１２９は、レイノズル数が低い所で発生する傾向があり、有害抗力を生成し、このために、ブレード１１４の効率を低減させ、プロペラの実施形態においては、ブレード１１４を動かすためにより多くのパワーが必要となる。
【００２０】
図６は、ロータブレード２１４のもう一つの例示的な実施形態を示す。この実施形態は、図１から図４の実施形態と多くの点で同様であって、これら実施形態と類似する符号は、図１から図４の幾つかの観点から同様のもしくは対応する要素を示す。加えて、これら実施形態の説明は、参照することによって互いに組み込まれ、共通事項はここではおしなべて反復されない。従来技術の図５とは対照的に、図６は、ここで開示されるロータブレード２１４を示す。このブレードは、仮にブリード路２３０が形成されていない場合、そこにバブル領域１２９（図５）が現れそうな吸引面２２８の領域内に、ブリード路２３０のインレット２３２が配置される。この実施形態においては、インレット２３２は、バブル領域１２９（図５）をカバーする多孔性面あるいは多孔質パッチとして設けることができる。インレット２３２は、バブル領域１２９（図５）が発生しそうな領域に渡って（円周方向間の）中央に配置される。当業者においては明らかなように、このようなサイズと配置は、用途によって異なり、実験的なテストもしくはモデリング、あるいは両方によって決定される。
【００２１】
もう一つの実施形態においては、図４に示されるように、複数のインレット３２が設けられ、これらの各々は半径方向への流体の流量分布に対応する大きさに形成される。例えば、インレット３２は、半径方向に沿って複数の別個のインレットに分割されるが、これら複数のインレットは、図４に示されるようにサイズ及び／または形状においてブレード１４に沿って半径方向の異なる圧力勾配に対応する。このようなインレット３２は、ハーモニカの吹き込み口側と同様のものと考えることができる。
【００２２】
図１から４において、導管３４は、作動流体を運ぶための任意の適切な機器を備えることができる。一つの実施形態においては、導管３４は、ブレード１４に任意の適当な方法にて取り付けられた一つもしくは複数の別個のチューブ、パイプ、ホース等を備えることができる。もう一つの実施形態においては、導管３４は、ブレード１４内の一体化された空洞で構成することが可能である。尚、そのような空洞状の導管は、ブレード１４内に任意の適切な方法にて形成、鍛造、鋳造、機械加工等される。また、導管３４は任意の適当な形状およびサイズであり得る。
【００２３】
図３に示されるように、一つの実施形態において、アウトレット３６は、ブレード１４の後縁面２４内に配置される。もう一つの実施形態においては、アウトレット３６’が、吸引面２８内に配置される。更にもう一つの実施形態においては、２つのアウトレット３６、３６’が用いられる。いずれにせよ、アウトレット３６（および/あるいは３６’）は、ブレード１４の半径方向に最も外側の面２０より半径方向に内側に配置することができる。アウトレット３６もしくはアウトレット３６、３６’は、任意の適切な形状およびサイズであって良い。
【００２４】
一つの実施形態においては、導管３４および/あるいはアウトレット３６（３６’）は、アウトレット３６から送り出される作動流体の速度とアウトレット３６に隣接する自由流内の作動流体の速度との間の差が低減されるような形状および/あるいは大きさに形成される。当業者において理解できるように、この形状およびサイズは個々の用途によって異なり、実験的な試験あるいはモデリングによってもしくは両方によって決定される。
【００２５】
ここに開示されるブリード路３０は、ロータブレード１４の吸引面２８上の境界層剥離を低減、除去もしくは防止すると同時に、ブレード１４の有害抗力および非効率性を低減、除去もしくは防止する。例えば、ブリード路３０は、その流れが層流か乱流かに関係なく、境界層剥離を低減、除去もしくは防止するために使用でき、とりわけ、レイノルズ数が低い状態での用途に使用するのが有益である。例えば、ここに開示されるブリード路３０は、プロペラを回転させるために要求されるパワーを低減し、とりわけ、高所にて使用され、比較的小型であって低速で回転するプロペラのプロペラ効率を増加することが可能である。さらに、ブリード路３０は、製品の重量を低減させ、コストが安く、いかなる別個の可動部品も有さない。
【００２６】
一般に、エアロフォイルは、層流剥離が起こる前に境界層が層流から乱流へ遷移するように設計される。乱流境界層は、層流境界層よりも大きい逆圧力勾配を許容できるために、必然的により長く付着された状態に留まる。しかしながら、レイノルズ数が低いところでは、層流境界層が、境界層遷移が起こる前に剥離することがある。もし層流が剥離すると、この剥離のプロセスは、通常、乱流への急速な遷移を誘引する。多くの場合、この乱流は、層流を剥離させる原因となった逆圧力勾配に対して更に耐性があるために、その後、再付着する。この層流の剥離と乱流の再付着は、層流剥離バブルと呼ばれ、レイノルズ数が低いところで使用されるエアロフォイル上の有害抗力を高める一般的要因である。他の事例では、剥離された流れは再付着することなく、結果として生じる有害抗力は一層高くなる。
【００２７】
ここに開示される受動型ブリード路は、幅広い範囲の条件下に渡って、とりわけ層流剥離が現れる傾向があるレイノルズ数が低いところにおいて効率を改善させる。ブリードのインレットは（もしブリードが存在しなければ）層流剥離が起こりそうな領域の近傍に配置される。レイノルズ数が低いところでは、この受動型のブリードは、層流剥離を阻止し、このため境界層は、付着したまま乱流へと遷移する。乱流境界層は、逆圧力勾配に対して更に耐性を有するために、その後、付着したままの状態に留まることができる。従って、層流剥離バブルを防止することができ、有害抗力の要因をかなりの程度まで除去することができる。
【００２８】
これらブリードのインレットは、層流剥離の領域の近傍に配置されるが、この受動型のブリードは、レイノルズ数が高いところでも、ブリードのインレット上で流れが既に乱流であるときは有益である。この場合、当然に生じ得る乱流剥離点は、ブリードが存在しない場合でも、これらブリードのインレットの位置より下流になる。受動型のブリードが存在すると、乱流境界層は薄くなり、このため剥離はさらに下流の位置へと遅れる。このため、更に極端なエアロフォイル形状を実現することが可能になる。
【００２９】
上述したように本発明を限定された実施形態と図面によって説明したが、本発明は、上記の実施形態に限定されることなく、本発明が属する分野における通常の知識を有する者であれば、このような実施形態から多様な修正及び変形が可能である。
【００３０】
したがって、本発明の範囲は、開示された実施形態に限定されて定められるものではなく、特許請求の範囲だけではなく特許請求の範囲と均等なものなどによって定められるものである。この説明は、発明を限定するためのものではなく、特許請求の範囲に記載される発明の例示的な実施形態を単に解説するものである。この説明は、従って、もっぱら解説を目的とするものであり、制限を目的とするものではない。明らかに、本発明をここで教示されるそれから修正することが可能である。クレーム範囲内で、本発明を上で説明された以外の形態にて実現することも可能である。
【図１】
2011247419.tif 000003
【図２】
2011247419.tif 000004
【図３】
2011247419.tif 000005
【図４】
2011247419.tif 000006
【図５】
2011247419.tif 000007
【図６】
2011247419.tif 000008