Widerstands- und propulsionsversuchs mit modellen von küstenschiffen

SCHIFFBAU

SCHIFFSMASCHINEN BAU I

_{SCHIFFAHRTSTECHNIK}

Die .HANSA. ist das Organ des

Verbandes Deutsdier Sdiiffswerften

e. V. I Fachnormenaussdiusses Schiffbau

Widerstands- und Propulsionsversuche

mit Modellen

von Küstenschiffen

In der Nr. 12113 1956 dieser Zeitschrift wurde über von der Staatlichen Schwedischen Schiffsbauversudisanstalt in Göteborg durchgeführte Schleppversuthe mit Tankern be-richtet. Dabei wurde ganz besonderr auf den Nutzen, den die Praxis aus diesen Versuthsveröffentlithungen ziehen kann, hingewiesen, Aber nicht nur in Schweden bemüht

man sich, auf diese Art den Schiffbau zu fördern, auch

andere ausländische Versuchsanstalten veröffentlichen zu

diesem Zwed die Ergebnisse von Schleppversuthen mit

Modeliserien.

Im Folgenden soll über Versuche mit Modellen von Küstensthiffen berichtet werden, die von der

Versuchs-anstalt In Göteborg [1], [2] und von der Ship Division of the National Physical Laboratory (3], [41, [5] veröffentlicht wur-den. Da es sich bei diesen Versuchen um eine verhältnis-mäßig große Anzahl von Modellen handelt und außerdem von allen die Aufmaße angegeben werden, wird es in vielen Fällen möglich sein, die Versuchsergebnisse nicht nur zu Widerstandsprognosen, sondern direkt zum Entwurf von antriebsmäflig günstigen Schiffen verwenden zu können.

Die Hauptdaten der in Göteborg untersuchten Modelle sind - umgerechnet für ein Schiff von 816 m3

Verdrän-gung - in Tafel i zusammengestellt. Bild I und 2 zeigen

die Linien der Ausgangsform (Modell-Nr. 314).

LUIU

AV,ii

wivAviii

r1°

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w-',iIa,I11

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I

'3 MODELL NR 314 Bild I

HAN SA Sthlftahrt - Schlttbau - Hafen - 93. Jahrg. - 1956

TA#TL ¡

TaeI i

Zunächst wurdc der Einfluß einer Änderung der Länge bel verschiedenen Völllgkeiten untersucht (Serien A:1, A:2, A:3). Die Verdrängung und das Verhältnis B'T wurden konstant gehalten.

1535

L

L8

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SERf A? Ionònm G68. LIB. 10.6o

318 4622 4519 I4O4350249495 55 24 0400 0614 0 386 5167 50.52 7849 3.393 57Z 553 65 24; 0300 06g O 390 7s24;o60008go SERIE A 2 Vrmg 4. Gr49. L /8.1. 065 313 3937 M49 9 3645 451 42? 45 24 I 0.950 0665 0 314 45004400 1992 3409 499 4.92 0950 0665 0 SIS 5031 7740 3225 i 597 539 65 24 0450 0665 0 349 55.33 5490 7377 3074 543 5.8275 74 0450 0665 0

SERIE A3 WiØ,r.p9 8. 6r99 LIB. j0Z)

379 4390 4250 3.326 486 470 5.5 24 0700 0796 0 309 4908 4799 7550 3' 55 SSS 65 24 0700 0796 0 397 3398 3270 7.1972999 599 575 24OW 0716 0 5ERE a o 8/ T 316 4235 4649 7700.3 850 480 453 55 2.0 0650 I 0665 0 343 4372 42.75 7949 3673 4.99 5.5 22 0650 0665 0 314 4500 4400 911? 3409 p 4U 4.92 5.5 24 0650 0.615 O 397 4738 41.33 9115 3.077 501 3ß7 5.5 2.0 0150 0615 0

SERIE CL Vrre'ldlflmg dir 019

I

¿/8.5.5

378 .4627;4s.,, 1404 3502 4S44SS S.S 24 0.600 0174 0

374 45004400 1999 3409489 499 SS 3.4 0650 0665 0

311 4390.4292 7.9*? 3.326 481 4.70 55 24 0700 0796 0

344 4291 41.96 7802 3 757 482 459 5.3 2.4 0750 0707 0

SERIE CS. *d.rung dir 6,99. 1, ¿/9 -65

396 5967 W5Z 7049 3)73 372 553 LS 24 0600'0674 O 395 5037 4511 7*0 3225 577 5), 15 24 0650 0665 0

7.550 3147 515 5.25 1524 0MO 0711 0

SERlE C 3. d.rwIg dir GE3. /. LIB 75

350,36 8455 57 7519 3.158 549 100 75 24 0600 0694 0

142 55.33 5410 7377 3074; 541,' 5.82 75 24 0650 0U5 O

399 53 98 5219 7117 2999 540 574 75 24 0700 0716 1 0

SERlE O Vwid.un9 di, 0r901 IL19

320 4500 4400 5792 3409 489 482 5.5 24 0050 0615 .9

374 4500 4400 8192 3409 489 492 55 24 0650 0665 0

32? 4500 a00 0192 3409 489 482 55 24 055.0 0995 -7 322 4580 4400 8 3409 489 4.92 55 24 045C 0165 -2

1536

---- ---

y

'- ---- __________w

--

-.--.- --

-0 5 V 15 20 2 30 35 40 45m BIld 2

In der Originalveröffentlichung sind die Sdilepp-PS (Pe) SERIE Ai

D'/'

und die Konstante Cj = (D Verdrängung in m3,

ZC

V Geschwindigkeit in kn) als Kurven dargestellt und diese Werte, wie auch Reibungs-, Form- und Totaiwiderstand in Tabellen angegeben. Ebenso wurde auch bei allen anderen

Versudisserien verfahren. Hier sollen nur einige

Dia-gramme, die einen raschen Vergleich der verschiedenen Formen gestatten, gebracht werden (Bild 3, 4 und 5). Wie

nicht anders zu erwarten, bringt eine Verlängerung der SERIE Al

*

_Q a: 3,3 SERIE A 2 Bild 4 B/ J :065] Icct/L,O Kno?.n ¡t 44 71 ua 411 SU SN 2!! iL Mo« Nr 4, p. 3,9 8/1.24 .0 o 2 4 8 'o 12 7' 76 78 20 u U LIB L?' 391 ModpA Nr Bild S

Schiffe eine Verbesserung ihrer Widerstandseigenschaften. Diese ist bei kleinen Geschwindigkeiten gering (bei 8 kn liegt bei LIB = 7 ein Optimum; von diesem Verhältnis an wächst die Oberfläche und mit ihr der Reibungswiderstand so stark, daß dadurch die durch die Verlängerung bedingte Verringerung des Formwiderstandes aufgehoben wird); bei größeren Geschwindigkeiten ist die durch eine Verlänge-rung erzielbare VerbesseVerlänge-rung wesentlich größer. Die größ-ten Änderungen des Widerstandes mit der Länge tregröß-ten bei den Modellen der Serie A:2 (ö 0,65) auf.

Das optimale Verhältnis LIB kann nicht aus den Wider-standsverhältnissen allein bestimmt werden. Vielmehr ist hierzu eine Wirtschaftlichkeitsrev.hnung, bei der die durch eine Verlängerung erzielbare Verringerung der Antriebs-leistung gegen die dadurch bedingte Erhöhung der Bau-kosten abgewogen wird, notwendig.

Die Versuche der Serie B haben den Einfluß des Verhält-nisses B/T auf den Widerstand zum Gegenstand. Bei ihnen wurde das Verhältnis L/B = 5,5, die Völligkeit = 0,65 und die Verdrängung D = 816m3 konstant gehalten. Die Ver-suchsergebnisse zeigt Bild 6: Bei Geschwindigkeiten, bei denen der Reibungswiderstand ausschlaggebend ist, bringt eine Vergrößerung der Breite eine mehr oder minder große Verschlechterung. Bei hohen Geschwindigkeiten nimmt der Gesamtwiderstand mit der Breite ab. und zwar am stärk-sten bei einer Änderung von BiT von 2,0 auf 2,4.

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SEmE ø ahi 38 SERIE C I BILd i ''o

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ai a, WI' i3 Q' W - ..tiL 2i

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1«

Bei den Serien C wird der Völligkeitsgrad verändert, und

zwar beì Serie C: I bei einem Verhältr.js LIB = 5,5, beI Serie C:2 einem von LIB 6,5 und bel Serle C:3 bel einem von 7,5. Die Verdrängung D = 816 m' und das Verhältnis B/T 2,4 wurden konstant gehalten. Die Versuthsresultate werden In den Bildern 7 bis 9 gezeIgt. Interessant und viel-leicht durch Laminareinflusse zu erklären Ist, daß eine Er-höhung der Völllgkeit von 0,6 auf 0,65 eine so große Ver-besserung. wie aus BId 7 bei 8 kn zu entnehmen Ist, bringt.

u, 1./O

3 Mod«!

Der Einfluß des Verhältnisses L/B auf die durch die

Variation der Völligkeit bedingte Änderung des Wider-standes Ist nicht einheitlich, sondern hängt von dem jeweils betrachteten Völligkeits- und Gescthwlndigkeitsberelch ab. Als letztes wurde der Einfluß der Schwerpunktiage auf den Widerstand untersucht (Serie D). Bild 10 zeIgt, daß bei kleinen Geschwindigkeiten eine Schwerpunktiage etwas

über i 'I, vor Mitte Schiff günstig Ist. Für mittlere

Ge-sthwindlgkeiten führt ein auf Mitte Schiff liegender und für

höhere Geschwindigkeiten ein etwas hinter der Mitte

liegender Schwerpunkt zu geringsten Sthleppleistungen. Diese Versuchsresultate stehen in guter Übereinstimmung mit den Angaben, die von der Wagening Versuchsanstalt veröffentlicht wurden.

Um die Verwendung der Versuchsergebntsse für Wider-standaprognosen von Schiffen, die den untersuchten ähnlich sind, zu erleichtern, wurden che Schleppvcrsuchsergebnisse der Modelle der Serien A dimensionslos dargestellt. Als Beispiel sei hier diese Darstellung für die Ergebnisse der

s

"a SERIE C? SERIE O u

's

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'z'

Sil LPO _1./O" 342 391 l4Od,O* Bild I Bild 10

HAN SA - S*ilflahrt - Sthlftbau - Hafen - IL Jahrg. -1956 1537

i

su

388 _{-ilL 389 Mod.1I *}

Bild I

Serie A:2 gebracht (Bild il). Dabei ist die Sdileppleistung durch die Größe

P.

Q g3/' D'IS

(P0 Sdileppleistung mkgls, spezifische Masse des Wassers In kg st/m4, g = 9,81 m/s5, D Verdrängung In m3) ersetzt. Die Geschwindigkeit Ist als auf die Verdrängung bezogene Froudesthe Zahl VI j/gD'/' in dieses Diagramm eingeführt. Weitere Parameter sind das Verhältnis L'D" bzw. L/B.

S«,e A2 ß/r.24

L' ossJ

0%

Es muß allerdings darauf hingewiesen werden, daß diese Diagramme genau nur für eine Verdrängung von 816 m' gelten, da der Reibungswiderstand nicht dem Froudesehen Ähnlichkeitsgesetz gehorcht. Der dadurch bedingte Fehler ist jedoch bei Verdrängungen zwischen 400 und 1200 m' und bei normaler Geschwindigkeit gering: er beträgt weniger

als i 'I..

Die Veröffentlichungen [1], (2] enthalten noch ein Hufs-diagramm, mit dessen Hilfe die dimensionslos gemachten Größen für die Schleppleistung bzw. die Geschwindigkeit ffir eine beliebige Verdrängung in einfachster Weise in EPS bzw. kn umgewandelt werden können.

Tafel 2

Modell Ni 314 BUd 12

Schließlich soll noch erwähnt werden, daß alle Modelle

während der Schleppversuche fotografiert wurden. Mit

Hilfe dieser Aufnahmen wurde die Wellenkontur bei ver-schiedenen Geschwindigkeiten gezeichnet. Als Beispiel für diesen Teil der Veröffentlichung sel hier Bild 12 gebracht, das die Wellenkontur für das Modell Nr. 314 zeigt.

Als Fortsetzung dieser Widerstandsversuche wurden mit

Modellen, die der Serie A:2 entsprechen,

Propulsions-versuche gefahren [2]. Um bei allen Modellen dieselben Propeller verwenden zu können, wurde ihre Breite und ihr Tiefgang konstant gehalten. Die Ergebnisse, die sich auch hier auf ein Schiff von 816 m3 Verdrängung beziehen, wur-den durch Anwendung von verschiewur-denen Maßstabsfak-toren gewonnen. Die Modelle erhielten neue Bezeichnun-gen: Dem Modell Nr. 313 der then besprochenen Versuche entspricht hier das Modell Nr. 617, dem Modell Nr. 314 das

Nr. 618, dem mit der früheren Nr. 315 hier das mit der

Nr. 619 und dem mit Nr. 342 das mit Nr. 620.

Die Daten der Propeller, mit denen jedes dieser vier

Modelle angetrieben wurde, gehen aus Tafel 2 hervor, die Propellerform zeigt Bild 13.

Zunächst wurden auch mit diesen Modellen

Widerstands-versuche gefahren. Im untersuchten

Gesdiwindigkeits-2 _{bereich stimmen die bei beiden Versuchen gemessenen}

¡ Widerstände im allgemeinen gut überein, wenn man

be-rücksichtigt, daß bei den oben beschriebenen Versuchen das nackte Modell, bei dem hier in Rede stehenden jedoch das Modell mit Ruder geschleppt wurde. Nur bei dem kürzesten Modell bei kleinen Geschwindigkeiten ist der Unterschied nicht durch das Ruder allein zu erklären. Hier dürften die

Pra6.h P P 6$ Bild 13 00 L, .1 'w, Pro-p.iI.r-1 0m I

ii/e _ID ..

''

Model! Nr 617 Modell Ni: 618 Modell Ni: 619 Mod,,'! Nr 620

'McI1slab D H Maßstab D H

-Maß stab i D H Maßstab D H

mO*,q Z Nr 'mm

-

-

grad

-

mrp

-

mm mm tmm

-

mm mm P 616 270 0.750 3 45 4 8 750 7.9.622 2598 1948 19 2430 1823 7:8514 2299 7724 1.8 715 2797 7643 P677 237 0.675 3 45 4.8 750 79.622 2280 1540 1:9 2133 7440 73J2Q73 7362i:8.175 1923 7298 P618 272 0635 3 45 48 7.50 79.622 2040?295 7:9 7908 7277 1:øsi4juibS 1146 7:6.715

IIX

¡092 P 619 192 0.610 3 48 7.50 7.9.622 1847 7127 19 1728 1054 _7:8.57417635 997 7:Ø775 7558

i

I-0246870

¡2 14

p5

1m

-1538 HAN SA - Siffahrt - Schlftbau - Hafen - 93. Jahrg. - 1956

J-42 44 46 50 52 5' 56 58 L/0' Bild 11

ersten Versuche durch das Auftreten laminarer _Strömung verfälscht worden sein, da dabei auf künstliche Turbulenz-erzeugung verzichtet worden war. Die hier zu besprechen-den Modelle waren mit einem Stolperdraht_{von 1 mm Dicke} versehen.

Die neuen Versuche sind auch insofern umfangreicher als die älteren, als hierbei der dem leeren Schiff_{entsprechende} Zustand (D _{408 m', achterlastiger Trimm) untersucht} wurde. Die Ergebnisse der Widerstandsversuche sind in der Originalveröffenuichung in gleicher Form, wie schon für die oben besprochenen Versuche dngegeben. mitgeteilt. Ähn-liches gilt auch für die Propulsionsversuche. Das Ergebnis dieser Versuche geht aus Bild 14 hervor, das die Beziehun-gen zwischen _{Wellenleistung P, Propellerdrehzahl n,} Schärfegrad L'TY" und Geschwindigkeit y jn dimensions-loser Form zeigt. Der Propellerdurthrnesser tritt in diesem

Diagramm nicht In Erscheinung. weil einer bestimmten Drehzahl und Wellenleistung bei einer bestimmten

Ge-schwindigkeit nämlich ohnehin ein bestimmter optimaler Propeuerd urchmesser zugeordnet Ist.

Deutlicher als dieses Diagramm zeigt Bild 15 den Ein-fluß der Drehzahl auf die erforderliche Wellenleistung. Die Werte stellen den Durchschnitt für alle Modelle bei ver-schiedenen Geschwindigkeiten dar.

Von Interesse Ist audi die Abhängigkeit der Nadistrom-und Sogziffer von den Verhältnissen LIB Nadistrom-und D/T (D Pro-pellerdurdisnesser). Bild 16 zeigt, daß die Nadistromziffer sowohl mit LB als auch mit D/T abnimmt. Eine ähnliche,

jedoch weniger regelmäßige und ausgeprägte Tendenz

zeigt auch die Sogziffer (Bild 17).

I

o. _g:! 7.

J..,

411 L1.0 1i2 q u io 32 S LID" Bild 14 Bild 13

HA N SA - SdifTatirt - SchlfTbau - Hafen - 93. Jahrg. - 1938

Abschließend kann von diesen Versuchen gesagt werden, daß sie eine wertvolle Hilfe für den Konstrukteur darstel-len; deshalb ist diesen Veröffentlichungen der Staatlichen Schwedischen Schiffbauversuthsanstalt eine weite Verbrei-tung zu wünschen.

i

D

I

Bild 17

Entsprechend der großen Bedeutung, die Küstensdiiffe für die englische Schiffahrt haben, beschäftigte man sich in diesem Land schon längere Zeit mit der Gestaltung einer günstigen Form für diese Sthifie. Zwischen 1931 und 1941 sind sechs Berichte über Versuche des National Physical Laboratory (NPL) mit Modellen dieser Sdiiffsgattung

ver-öflentlid'it worden. Die augenfäfligste Wirkung dieser

Arbeiten ist der Ubergang vom Handelsschlflshedc zum Kreuzerhedc; die Versuche hatten nämlich gezeigt, daß da-durch Widerstandsverbesserungen bis zu 8'!. erzielt werden können. Allerdings wurde im Laufe der Zeit festgestellt, daß die Versudisergebnisse Mängel aufweisen: bei völligen Sdiiffsformeri sind die Ergebnisse zum Teil durch Laminar-einflüsse verfälscht, was zu einer zu günstigen Beurteilung dieser Formen führte. Um die alten Versuchsergebnisse zu korrigieren, hätten praktisch alle Modelle nochmals ge-schleppt werden müssen. Angesichts dieses Aufwandes schien es gerechtfertigt, statt dessen völlig neue Versuche durchzuführen. Dies hatte auch den Vorteil, als A'usgangs-modelle für die Modellserien Modelle von modernen Sdiif-fen wählen zu können (die Ausgangsmodelle der früheren Serien hatten nodi kein Kreuzerheck).

Es wurde folgendes Versuchsprogramm festgelegt: Drei Serien mit einem Verhältnis LIB 5,5, 6 und 6,5

Jede dieser Serle mit einem Völligkeitsgrad 6 = 0,75,

0,7, 0,65

Alle Schiffe nach 1. und 2. mit verschiedener Lage des Verdrängung.,schwerpunktes der Länge nach

AIle Schiffe nach 1. und 2. mit verschiedener Völlig-keit des Hauptspants.

154

u z sj s LS p ¡

Für alle Schiffe wurde als Länge zwischen den Loten 200' = 60,96 m) festgelegt. Die Versuche wurden für vier Be-ladungszustände durchgeführt:

achterlastig. Die Ausgangsform für jede Völligkec wurde für eine ¡\nach der Formel von Alexander b C - V12 VL (C Kon-stante. V Geschwindigkeit in Knoten, L Schifislänge in Fuß) bestimmte Geschwindigkeit nach den Erfahrungen der Ver-suchsanstalt entworfen. Es wurde festgestellt, dati bei fast allen ausgeführten Schiffen dieser Gattung die Konstante C zwischen 1,05 und 1,11 liegt. Es wurde daher hier mit einem mittleren Wert von C = 1,08 gerechnet.

Die Aufkimmung der Schiffe wurde mit 3', der Kimm-radius mit 3 angenommen. Wie schon oben erwähnt, wurde bei den Schiffen mit verschiedenem Verhältnis L/B und

verschedener Völligkeit, jedoch nur bei einer Lage des

Verdrängungsschwerpunktes der Einfluß 'les Kimmradius untersucht, und zwar wurde der Radius dabei von 3' auf 2'. 4' und 5' geändert.

Die erste diesbezügliche Veröffentlichung erschien bereits 1953 [31. Die zugehörigen Propulsionsversuche wurden Ende 1954 mitgeteilt [41. Diese Arbeiten beziehen sich auf Schiffe mit einem Verhältnis LIB = 6. Hier soll nur auf die neueste Veröffentlichung eingegangen werden, die sich mit Schiffen mit einem Längen-Breitenverhältnis von 6.5 befaßt. Diese Arbeit wurden von J. Dawson am 28. 2. d. J. vor The In-stitution of Engineers and Shipbuilders in Scotland vor-getragen.

Bild 18

Bild 18 gibt einen Uberolick über die Bereiche, in denen die Lage des Formschwerpunktes bei verschiedenen keiten variiert wurde, ferner über die Änderung der

Völlig-keit und der Lage des Formschwerpunktes bei einer Ände-rung des Tiefgangs. Die Modellnurnmern der

Ausgangs-ModeU 3458A t/1 1'.y

Bild 19 1540

formen wurden durch Zusatz des Buchstabens A besonders gekennzeichnet.

Bild 19 zeigt die Spanten der Ausgangsform der Serie mit dem mittleren Völligkeitsgrad b =- 0.7. Aus Bild 20

geht die Steven- und Hinterschiffskontur hervor. Diese ist für alle Schiffe die gleiche.

Die Originalveröffentlichung enthält die Spantenrisse von allen untersuchten Modellen, ferner die Spantareal-kurven und Wasserlinien in dimensionsloser Darstellung. Darüber hinaus sind die Aufmaße der Wasserlinien und die Ordinaten der Spantarealkurven in Tabellenform

ange-geben.

BIld 20

Die Darstellung der Ergebnisse erfolgte mit Hilfe der in England üblichen Kreiskoeffizienten. Sie beziehen sich auf Schiffe mit einer Länge von 200', ohne Anhärige, ¡n glattem Seewasser mit einer Temperatur von 15° C.

Als Beispiel sei hier Bild 21 gebracht, das für die Schiffe mit der mittleren Völligkeit (b = 0.70) bei einem Tiefgang von 15' gilt. Als Abszisse enthält dieses Bild die Froudesche

Zahl VIVL (V in Knoten, L in Fuß), als Ordinate den

ehp 427,1 Koeffizienten (C)

D'/i. V (ehp Schlepp-Pferdestärken. D Verdrängung in tons, V Geschwindigkeit in Knoten).

LS'

9 9712 93/i

VP

Bild 21

Ähnliche Diagramme werden für alle anderen Modelle für jeden für die vier oben genannten Beladungszustände

ge-bracht. Diese Diagramme zeigen, daß die Formel von

Alexander mit der gewählten Konstante C = 1,08 gut die der jeweiligen Völiigkeit entsprechende ökonomische Ge-schwindigkeit - oder umgekehrt natürlich auch für eine gegebene Geschwindigkeit einen brauchbaren Wert von ô

-ergibt. Dasselbe wurde auch für die Schiffe mit dem Ver-hältnis L/B = 6 festgestellt. Für die Schiffe mit der Völlig-keit b = 0,65 ergibt sich bei einem Tiefgang ven 12' eine Konstante C = 1,06 als günstigster Wert.

Bild 21 zeigt auch deutlich den Einfluß der Schwerpunkt-lage auf den Widerstand. Durch Zeichnen von Querkurven bei konstanter Geschwindigkeit ist es möglich, die optimale

HANSA - SeNiTahrt- SthltTbau- Hafen - 91. Jabrg.-1168

a) Voll abgeladen Tiefgang 15' (= 4,57 m) Trimm = O b) Halb abgeladen Tiefgang 12 (= 3,66 m) Trimm = O

C) Ballast Tiefgang 8,5' (= 2,59 m) Trimm = O

d) Ballast Tiefgang 8,5' (= 2,59 m) Trimm = 5'

Schwerpunktiage für diese Geschwlrdlgkeit zu ermitteln.

Bild 22 zeigt die so ermittelten günstigsten _{Lagen des}

Schwerpunktes uij die zugehörigen (C)-Werte in Abhän-gigkeit von der Froudeschen Zahl für die Modelle mit der Völligkelt 6 _{0,7. Eine Änderung der Sthwerpunktlage} von ± 0,5 '1, der Länge zwischen den Loten hat bei_keiner Geschwindigkeit eine größere Widerstandsvermehrung _als 1 '1. zur Folge. In der Nähe der Konstruktionsgeschwjndlg-kelt kann die Sdiwerpunktlage sogar um ± 1 'I. bel einer

völligen Form und ± 0,75 "i bei der Form mit der_mittleren Völligkejt geändert werden, ohne daß sith der _Widerstand wesentlich vermehrt. 2 1% 'z a s, ?_ s.

,

o, 'I'S, e 0 BIld 23 030 0t 010 045 0 Bild 24 BIld 25 s ars s 03 02 01 z 170 1541 4 tI _ta t? S

ti

il

u

- OS3's Bild 22*

Eine allgemeinere Auskunft über die optimale

Schwer-punktlage gibt Bild 22a, das die Durchschnittswerte für

das völlige Schiff mit einem Tiefgang von 14,5', für das Schiff von mittlerer VöIligkit mit einem Tiefgang von 13,5 und das sthärfste der hier untersuchten Schiffe mit einem

Tiefgang von 13' zeigt. In diesem Bild ist auch die

ent-sprechende Kurve der vorhergehenden Versuchsserie (LB 6) eingezeichnet. Es ist interessant, daß bei dieser die optimale Schwerpunktlage etwas weiter hinten liegt als bel den Schiffen mit dem Verhältnis LB = 6.5.

Die Ergebnisse der Versuche mit den Modellen mit ver-schiedenem Kimmradius zeigt Bild 23 für d"n Tiefgang von 15'. Aus ihm ist zu ersehen, daß - innerhalb des betrachte-ten Bereichs (Kimniradius von 2' bis 5') - der Widerstand kaum beeinflußt wird.

Auch das Ziel der Propulsionsversuthe war es, die beste Schiffsform, nicht jedoch den optimalen Propeller festzu-stellen. Bild 24 zeigt die Ergebnisse der Propulsionsversuche f ür das 200' lange Schiff mit der größten Völligkelt.

Beson-ders die Mitstrom- und Sogziffern werden durch die

Schwerpunktlage stark beeinflußt. Wesentlich klarer wer-den die Zusammenhänge, wenn man mit Hilfe von Quer-kurven bei konstanter Geschwindigkeit di jenigen

Schwer-punktiagen ermittelt, bei denen ein Maximum und

die, bei denen (C) '1ge. (dies Ist ein Maß fÜr die

Wellen-leistung; ein Minimum wird. Es zeigt sich, daß für ein

Minimum an Wellenlelstung ':1er Schwerpunkt zwischen

der für den Widerstand und der für den Propulsions-gütegrad besten Lage liegen muß (Bild 25). Auch hier

ändert sich der Leistungsbedar( um weniger als wenn

MAN SA - Schiffahrt - Schiffbau - Hafen - 03. .lahrg. - 1156

¡.014 W'en

-O"

¿.0.I -1 ₄₄ s 2' 3 4' Kw,v,,radws

der Schwerpunkt nicht mehr als ± O,51. der Länge von seiner optimalen Lage entfernt liegt. Der für die

Gesamt-propulsion günstigste Schwerpunkt liegt durchweg em

wenig hinter dem für den Widerstand günstigsten Punkt. Selbstverständlich enthalten auch diese Berichte neben den graphischen Darstellungen, von denen hier Beispiele gezeigt wurden, ausführliche Zusammenstellungen der

Er-gebnisse in Tabellenform. Es wäre sicher von großem

Nutzen, wenn diese Arbeiten auch auf deutschen Küsten-schiftswerften in größerem Umfange Eingang finden würden.

Dipl.-Ing. O. Krappinger

Beseitigung von Erosionskorrosioneii

in der Schiffahrt

Dr. rer. nat. H. J. W'&lbaum, Osnabrück, hat in seinem Aufsatz flber die Korròion von Sdiiffsseewasserleitun-gen aus Kupfer" in der Zeitschrift Hansa". Ausgabe 12113 von 1956, erklärt, daß Eroslnskorrosionen auf Schiffen

durch konstruktive Maßnahth ausgeschaltet werden

können. Der Verfasser weist daratif hin, daß Entlüftungs-rohre zur Ableitung großer Luftblasen sich als günstig er-wiesen haben und daß die Haupt- unHilfseinlässe an der Schiffswand von Bedeutung sind.

Gemeint sind die oberen und unteren 'Wasserkästen, die so konstruiert werden müssen, daß sie nicl3t nu schlechthin

als Einlässe des See- oder Flußwassers für die Kühl-, Ballast-, Deckwasch-, Feuerlösch- oder

Sanitärwasser-Versorgung eines Schiffes dienen, sondern daß von, ihnen die wichtige Aufgabe erfüllt wird, die von dem See\oder Flußwasser mitgeführten Luftblasen möglichst so

wieder nach der Atmosphäre auszuscheiden. Welche deutung die im Wasser mitgeführten Luftblasen und,Zuft-bläschen für das Zustan3ekommen der Erosionskqsrosion haben, geht aus den Angaben von Dr. Wa1lbaur'hervor: Bei völliger Abwesenheit von Luftblasen zeigteei Labor-versuchen SO MS 71 selbst bei einer Strömuslgsgeschwin-digkeit von 3,6 mlsek noch keinerlei Anzein dieses Kor-rosionstyps. Aber bereits I Vol.°'o Luftblasen genügten. um einen starken lokalen Angriff zu verursachen, insbe-sondere wenn die Luftblasen durch,,éine Rotationsbewe-gung des strömenden Wasser sich ö,tlich s&mmeln können". Der äußerst ungünstige Umstand, wie es überhaupt zu einer Luftbeimischung im See- oder Flußwasser kommt,

wird als bekannt vorausgçietzt. Leider müssen wir uns

immer wieder mit dieser.katsache abfinden. Wir können

uns aber in Zukunft t der Tatsache vertraut machen, daß allein durch k. struktive Maßnahmen

Erosions-korrosjonen fast ga oder überhaupt zu beseitigen sind. Der Einbau 'n Entlüftungsventilen auf der oberen

Platte des Wa' erkastens mit anschließenden Rohrleitun-gen bis über ie höchste Wasserlinie nach der Atmosphäre

sind der eyte V'rsuch, die Erosionskorrosionen zu

ver-ringern. Diese Art von Entlüftung der Nasserkästen wird

im a1Ig _{einen auf allen neueren Schiffen eingebaut. Sie}

hat a r keineswegs den gewünschten Erfolg, da fast

über-all _{ne grundsätzlich falsche Anordnung dieser Art von}

H. Anrecht, Hamburg

Sthrlfttum

Warhoim, A. O.: Ngra systematiska försök med modeller

av mindre kustfartyg. Göteborg 1953.

Llndgren, H., und A. O. Warholm: Further Tests with

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Dawson, J.: Resistance and Propulsion of Single-Screw Coasters, Part III, Trans. Inst. Eng. and Shipbldrs. in Scot.,

195556.

Entlüftung getroffen wird; 'enn unter keinen Umständen

dürfen auf der oberen Platte des Wasserkastens

Sauge-ventile für die verschiedenen wasserfördernden Pumpen neben der Entlüftungsleitung angeordnet werden. Die im Wasser mitgeführte' Luft gleitet auch zwangsläufig in die größeren Saugeleitungen der Pumpen und nur ein kleiner Teil von Luftblasen wird tatsächlich durch die oft viel zu engen Entli.túngs1eitungen in die Atmosphäre geleitet. Die Erfahrirng lehrt uns, daß trotz besserer Materialsorten und trotz,4ler vorgenannten provisorisch zu bezeichnenden Entlüf,1'ng nach wie vor Erosionskorrosionen an Rohr-leituen, Pumpen. Kondensatoren, Öl- und Frischwasser-Rückühlern und allen nur möglichen, hauptsächlich see-wassergekühiten Maschinen und Apparaten auftreten. Es ibt dafür unzählige Beispiele von älteren Schiffen und Schiffen der Nachkriegszeit. Diese Schäden belasten die gesamte Schiffahrt mit erheblichen Unkosten. Auch die Sicherheit der einzelnen Schiffsbetriebe wird durch solche

chäden immer wieder in Frage gestellt. Zeitraubende

L4iegezeiten in ausländischen Häfen mit hohen Transport-kosten für den Nachschub wichtiger Reserveteile sind an der Tagesordnung.

Somit àtängt sich das Problem der Erosionskorrosionen zu einer befriedigenden Lösung immer mehr in den Vor-dergrund und es kann nur erfolgreich gelöst werden, wenn man sich ernstha.t zu baulichen Veränderungen der

Wasser-kästen und zusätzlichem Einbau von Entlüftern in den

Saugeleitungen entschließt.

Dahu werden folgende- Maßnahmen vorgeschlagen:

Ein- oder Umbau der Wasserkästen, die als

Grob-entlüfter für See- und Flußwasser dienen, und

Einbau von Entlüftern in Sbge1eitungen vor

See-wasserpumpen zwecks nachträglicher Feinentlüftung. Dadurch wird die Umführung eines"h.iftblasenfreien Wassers im gesamten See- oder FlußwasSej führenden Rohrleitungssystem mit Sicherheit erreicht.

1. Wie aus Bild 1 bzw. 3 ersichtlich ist, tritt das Sie- oder Flußwasser in den unteren (3) bzw. oberen Wasserkasten (26) und wird in diesen durch senkrecht angeordnete, tes-nenmbare Bleche (i) mehrfach umgelenkt, bis es zu dem