DE2536425B2 - Verfahren zum Herstellen eines Hinterschiffes mit einem schneckenartigen Schraubenkanal - Google Patents
Verfahren zum Herstellen eines Hinterschiffes mit einem schneckenartigen SchraubenkanalInfo
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Description
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zum Herstellen eines Hinterschiffes nach Patent 25 14 784.
Bei diesem vorgeschlagenen Verfahren zum Herstellen eines Hinterschiffes mit schneckenförmigen Schraubenkanälen
für ein Schiff mit mindestens einem Paar gegenläufiger Schraubenpropeller und hohem Propulsionsgütegrad
durch Messen der Strömungsverhältnisse am Ort des Propellerdrehkreises eines Modelies,
anschließendes Verändern des Modelles im Hinblick auf so
eine Optimierung der Hinterschifform und Bau des Schiffes entsprechend dem veränderten Modell wird aus
den am Ort des Propellerdrehkreises eines speziellen Modells ohne Propeller gemessenen tangentialen und
axialen Geschwindigkeitskomponenten des in den Propellerdrehkreis eintretenden Nachstromes eine
Anströmkennlinie ermittelt, die für verschiedene Werte des auf die Propeilerdrehachse bezogenen Drehwinkels
eines Blattes eines mit fJenndrehzahl umlaufenden gewählten Propellers die jeweilige resultierende An- &o
Strömgeschwindigkeit angibt, die Linien gleichen Schubes des Blattes des gewählten Propellers für
beliebige Anströmrichtungen ermittelt und in sogenannten Isodynen im gleichen Diagramm wie die Anströmkennlinie
dargestellt und mit Hilfe der Anströmkennlinie und der Isodynen die Maßnahmen zur Veränderung
der Lage des Propellerdrehkreises sowie die Lage und Form des Schraubenkanals und der Wellenhose zum
Schiffe mit Schraubenkanälen sind aus der DE-PS 48 033 und der US-PS 27 29 182 bekannt
Aus der FR-PS 3 59 304 ist ferner eine Schiffsform bekannt, deren rechte und linke Seite verschieden sind.
Durch diese Unsymmetrie soll eine durch die Drehung der Schiffsschraube verursachte Schlagseite kompensiert
werden.
Aus der DE-PS 9 48 033 ist eine Schiffsform bekannt die im Bereich des Vortriebsorgans, z.B. einer
Schiffsschraube, eine Formgebung in der Art eines Tunnels hat, in den das Vortriebsorgan teilweise oder
ganz hineinragt.
Daß beim Hauptpatent von einem Verfahren zum Herstellen eines Hinterschiffes mit mindestens zwei
Schraubenpropellern ausgegangen wird, hat seinen Grund darin, daß die beiden jeweils auf einen einzelnen
Propeller zufließenden Abschnitte der Wirbelströmung, welche durch je einen schneckenförmigen Kanal der
angegebenen Art erzeugt werden, einzeln betrachtet an sich unsymmetrische Gebilde darstellen, welche erst
durch ihre spiegelbildliche Anordnung gegenüber der mittleren Symmetrieebene des Schiffsrumpfes zu einem
einzigen hydrodynamisch erzeugten Wasserwirbel zusammengeführt werden können und erst dadurch die
besten Ergebnisse ermöglichen.
zugrunde, Maßnahmen anzugeben, welche die Ausnutzung
der im Hauptpatent gegebenen Lehren und Vorteile auch bei Einschraubenschiffen ermöglicht
Diese Aufgabe wird durch die im kennzeichnenden Teil des im Patentanspruch 1 angegebene Erfindung
gelöst
Die Unteransprüche betreffen vorteilhafte Weiterbildungen und Ausgestaltungen der Erfindung.
Durch die vorliegende Erfindung können die durch die Erfindung gemäß dem Hauptpatent bei Mehrschrau- ι ο
benschiffen erzielten Vorteile weitestgeoend auch bei Einschraubenschiffen erreicht werden, insbesondere
können der Propulsionswirkungsgrad erhöht und Vibrationen sowie Kavitationseffekte verringert werden.
Die vorliegende Erfindung geht von der Erkenntnis aus, daß ein Wirbel innerhalb eines Flüssigkeitskörpers
ein unbegrenztes zylindrisches Gebilde darstellt, welches gegebenenfalls sich in sich selbst in einem Ring
schließt (Rauchring) oder in einer Grenzfläche der Flüssigkeit endet, der gegenüber sich dessen Drehachse
von selbst .senkrecht einstellt
Bei einem Zweischraubenschiff, dessen Heckteil ein Paar von Schneckenkanälen enthält, wie es bei den
Schiffen gemäß dem Hauptpatent der Fall ist, sind die beiden in den Schneckenkanälen erzeugten, zur
Mitschiffsebene spiegelsymmetrischen Wirbel durch die von der Rumpfform verursachte Zirkulation hydrodynamisch
miteinander verbunden und werden dadurch im Effekt zum Teil durch die Bewegungsenergie des
Schiffes angetrieben. Um bei einem EinschraubensciJiff mit einem einzigen, die Anströmung für den einzigen
Schraubenpropeller liefernden schneckenförmigen Kanal in entsprechender Weise optimale Ergebnisse
erzielen zu können, muß man dafür sorgen, daß der einzige, durch den Schneckenkanal vor der gegenläufigen
Schraube erzeugte Wirbel durch die von Schiffsrumpf im Wasser erzeugte Zirkulation (die also an die
Stelle der beim Zweischraubenschiff vorhandenen komplementären Wirbelströmung tritt) gefördert wird,
und zwar durch eine Wirbelströmung, die am anderen Ende im wesentlichen senkrecht zu der Wasseroberfläche
endet, auf der das Schiff schwimmt und in der sich der unter Wasser befindliche Rumpfteil des Schiffes
spiegelt
Dies wird gemäß der Erfindung dadurch erreicht, daß der unter Wasser liegende, nicht zum Schneckenkanal
gehörende Teil des Schiffsrumpfes, insbesondere im Heckbereich, unsymmetrisch geformt wird, insbesondere
so, daß er auf das Wasser wie ein von oben so eintauchender Flügel wirkt An der stromabwärts
gelegenen Kante eines solchen Flügels löst sich bekanntlich ein Wirbel ab, dessen Achse sich in
Richtung der Relativbewegung des Wassers zum Flügel einstellt
Zur Erläuterung dieser Verhältnisse ist in der Zeichnung die Zirkulation um einen unsymmetrischen
Schiffsrumpfund einen eingetauchten Flügel dargestellt, unter der Voraussetzung, daß sich beide gegenüber der
Wassermenge mit der Geschwindigkeit Fbewegen. Der vom Schiffsrumpf erzeugte Wirbel endet vor der
gegenläufigen Schraube und wird von dieser unterbro chen und gänzlich aufgenommen.
In der Praxis kann der nach außen gewölbte Teil des Heckbereiches des Schiffsrumpfes (ähnlich wie bei
manchen Muscheln) aus zwei bezüglich der Schiffslängsrichtung verschiedenartig geformten Teilen bestehen;
der eine Teil ist mit dem Propeller und dem zugehörigen schneckenförmigen Kanal versehen, während der
andere, propellerlose Teil ähnlich wie der Heckbereich eines Segelschiffrumpfes geformt und gegebenenfalls,
jedoch nicht notwendigerweise, mit einem normalen Kielkanal versehen sein kann.
Wenn ein solcher hinsichtlich seiner beiden Seiten unsymmetrischer Schiffsrumpf bezüglich der Mittschiffsebene
auf beiden Seiten die gleiche Wasserverdrängung aufweisen soll, ist es weder notwendig noch
wahrscheinlich, daß der Propeller symmetrisch zur Mittschiffsebene liegt, wie es bei einem normalen
Einschraubenschiff üblich ist Vorzugsweise wird der Propeller jedoch so angeordnet, daß die Mittschiffsebene
den Propellerkreis außerhalb seiner Mitte schneidet, damit das Moment des Kräftepaares, welches durch die
vom Wasser auf den sich durch es bewegenden Rumpf ausgeübte Widerstandskraft und die vom Propeller
ausgeübte Schubkraft gebildet wird, nicht zu groß wird und die Steuerungsfähigkeit des Schiffes beeinträchtigt
Ein gerader Kurs ist dann gewährleistet wenn das Kräftepaar (Moment), das aus den Längs- und
Querkomponenten des Wasserwiderstandes einerseits und den Längs- und Querkomponenten des Propellerschubes
andererseits besteht mit dem um eine senkrechte Achse wirkenden Drehmoment das auf den
unsymmetrischen Schiffsrumpf durch die hydrodynamisch erzeugte Zirkulation ausgeübt wird, im Gleichgewicht
steht Ein ähnliches Resultat kann auch dadurch erreicht werden, daß man den Bug derart unsymmetrisch
ausbildet daß der Unterschied der Drücke, die hydrodynamisch auf die beiden Seiten des unsymmetrischen
Buges einwirken, ein Drehmoment um die Vertikalachse des Schiffes ausübt, welches das durch die
Wirbelbildung im Kielwasser hydrodynamisch auf den Schiffsrumpf ausgeübte Drehmoment wenigstens annähernd
kompensiert.
Mit diesen Maßnahmen läßt sich die Lehre gemäß dem Hauptpatent mit Erfolg auch auf Einschraubenschiffe
anwenden, und zwar gilt dies sowohl auf die Maßnahmen zur Verringerung der Schwankungen im
Schub oder im Moment des Propellers und der daraus entstehenden Vibrationen, als auch auf die Einzelheiten
der Kanalform, auf die Lage der Propellerwelle im Innern der Wellenhose, auf die Form einer eventuellen
Propellerdüse, auf die Anordnung des Antriebsaggregats im Innern des Rumpfes und auf den Querschnittsverlauf des Kanales und des Rumpfes in Schiffslängsrichtung.
Claims (5)
1. Verfahren zum Herstellen eines Hinterschiffes mit schneckenförmigen Schraubenkanälen für ein s
Schiff mit mindestens einem Paar gegenläufiger Schraubenpropeller und hohem Propulsionsgütegrad
durch Messen der Strömungsverhältnisse am Ort des Propellerdrehkreises eines Modells, anschließendes
Verändern des Modells im Hinblick auf eine Optimierung der Hinterschiffsform und Bau des
Schiffes entsprechend dem veränderten Modell, wobei aus den am Ort des Propellerdrehkreises
eines speziellen Modells ohne Propeller gemessenen tangentialen und axialen Geschwindigkeitskompo- is
nenten des in den Propellerdrehkreis eintretenden Nachstroms eine Anströmkennünie ermittelt wird,
die für verschiedene Werte des auf die Propellerdrehachse bezogenen Drehwinkels eines Blattes
eines mit Nenndrehzahl umlaufenden gewählten Propellers die jeweilige resultierende Anströmgeschwindigkeit
angibt; daß die Linien gleichen Schubes des Blattes des gewählten Propellers für
beliebige Anströmrichtungen ermittelt und in sogenannten »Isodynen« im gleichen Diagramm wie
die Anströmkennlinie dargestellt werden, und daß mit Hilfe der Anströmkennlinie und der Isodynen die
Maßnahmen zur Veränderung der Lage des Propellerdrehkreises sowie die Lage und Form des
Schraubenkanals und der Wellenhose zum Erreichen eines optimalen Hinterschiffes getroffen werden,
nach Patent 2514 784, dadurch gekennzeichnet,
daß bei Anwendung des Verfahrens auf ein Einschraubenschiff die nicht zum Schraubenkanal
gehörigen, unterhalb der Wasserlinie liegenden Außenflächen des Schiffsrumpfes bezüglich der
Mitschiffsebene derart unsymmetrisch geformt werden,
daß das Verhältnis des Maximalwertes zum Minimalwert des Schubes den das Blatt des
Propellers während einer Umdrehung auf die Propellerwelle ausübt, kleiner als 2 ist, wenn das
Schiff mit Dienstgeschwindigkeit fährt
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
daß der schneckenförmige Schraubenkanal und die Welle des Schraubenpropellers auf der einen
Seite der Mitschiffsebene angeordnet werden und daß die auf der anderen Seite der Mitschiffsebene
gelegene Rumpfhälfte ähnlich wie ein konventioneller Segelschiffrumpf geformt ist
3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die andere Seite des Schiffsrumpfes
mit einem Kielkanal versehen wird.
4. Verfahren nach Anspruch 1, 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Rumpfform so gewählt
wird, daß das Drehmoment das infolge der unsymmetrischen Umströmung des Rumpfes um
eine senkrechte Achse auf den Rumpf wirkt, wenigstens annähernd das Drehmoment kompensiert,
welches durch den unsymmetrischen Wasserwiderstand des Rumpfes und Propellerschub erzeugt
wird.
5. Verfahren nach Anspruch 1, 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet daß der Rumpf im Bugbereich
derart unsymmetrisch ausgebildet ist daß das hieraus resultierende Drehmoment das durch die
unsymmetrische Ausbildung des Heckbereiches und die unsymmetrische Anordnung des Propellers
entstehende Drehmoment wenigstens annähernd kompensiert
Priority Applications (5)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE2536425A DE2536425C3 (de) | 1975-08-16 | 1975-08-16 | Verfahren zum Herstellen eines Hinterschiffes mit einem schneckenartigen Schraubenkanal |
JP51037717A JPS51132594A (en) | 1975-04-04 | 1976-04-02 | Ship |
GB13495/76A GB1547184A (en) | 1975-04-04 | 1976-04-02 | Method of designing the underwater afterbody of a screw-driven ship |
FR7624830A FR2320859A1 (fr) | 1975-08-16 | 1976-08-13 | Coque de bateau a au moins une helice et au moins un canal helicoidal cooperant avec l'helice |
US05/842,925 US4363630A (en) | 1975-04-04 | 1977-10-17 | Ship's hull with a helical channel ahead of each propeller and method of establishing the shape of the same |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE2536425A DE2536425C3 (de) | 1975-08-16 | 1975-08-16 | Verfahren zum Herstellen eines Hinterschiffes mit einem schneckenartigen Schraubenkanal |
Publications (3)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE2536425A1 DE2536425A1 (de) | 1977-02-17 |
DE2536425B2 true DE2536425B2 (de) | 1979-02-01 |
DE2536425C3 DE2536425C3 (de) | 1979-09-20 |
Family
ID=5954046
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE2536425A Expired DE2536425C3 (de) | 1975-04-04 | 1975-08-16 | Verfahren zum Herstellen eines Hinterschiffes mit einem schneckenartigen Schraubenkanal |
Country Status (2)
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DE (1) | DE2536425C3 (de) |
FR (1) | FR2320859A1 (de) |
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---|---|---|---|---|
DE110808C (de) * | ||||
DE941048C (de) * | 1941-12-28 | 1956-03-29 | Josef Neukamm | Leitduese fuer Schiffe mit Schraubenantrieb |
US2729182A (en) * | 1950-06-03 | 1956-01-03 | Giovanni B Tommasi | Ship's hull having forked canal in bottom |
DE1207820B (de) * | 1962-08-07 | 1965-12-23 | Ernst Noennecke | Schiffskoerper |
PL81918B1 (de) * | 1971-11-02 | 1975-10-31 |
-
1975
- 1975-08-16 DE DE2536425A patent/DE2536425C3/de not_active Expired
-
1976
- 1976-08-13 FR FR7624830A patent/FR2320859A1/fr active Granted
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
FR2320859B1 (de) | 1982-09-03 |
DE2536425A1 (de) | 1977-02-17 |
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DE2536425C3 (de) | 1979-09-20 |
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
C3 | Grant after two publication steps (3rd publication) | ||
8340 | Patent of addition ceased/non-payment of fee of main patent |