Tabellen zur bestimmung der reibungsbeiwerte nach der ITTC-1957 korrelationslinie

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Sonderdruck aus der Zeitsthrift Schigbautechnik", 11.11/1962, S580-581

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Tabellen zur Bestimmung der Reibungsbeiwerte nach der ITTC

1957

Korrelationslinie

-Aus demi Institutqiir Theorie des Schiffes der Universitat Rostock; Direktor: Prof. Dipl.-Ing,

K. Th. Braun

Bearbeiter: Dipl.-Ing. W. Messerschmidt, KDT, Rostock Die Ermittlung des Reibungswiderstandee von

Mo-dell mid Schiff erfolgt gegenwartig in zunehmendem

Mal3enach der Gleichung

Rp

_{Cp2 v2}

[kp], (1)

wahrend an der Gleichung von Fronde

y v1,1325 s [kpl (2)

hauptsachlieh in prol3britannien festgehaten wird,

obwohl sie nicht auf physikalisch exakter Grundlage

beruht. Bei der Anwendung von Gl. (1) wiirde der

Bei-wert bi ale f (Re) jedoch nach Vielen im allgemeinen

nur geringfilgig unterschiedlichen Reibungskennlinien

ermittelt, die zmn grti3ten Teil nach Ergebnissen von

,Platienversuchen aufgestellt worden sind (Beispiele

-u. a. in.[1]).

Ein clirekter Vergleich der Schleppversuchsergeb-nieee Von Einzelversuchen oder systematischen

Ver-, suchereihen an Verschiedenen

Schleppversuchsanatal-ten, die,N3iitweder nach Gl. (1) mit versehijlenen Rei-bungskennlinien oder nach GI. (2) auf die

GroBausfah-rung u.nigerechnet weiden; ist soniit ausgeschlossen.

Auch beizin Berechnen-des Gresa.mtwiderstandes,

widerstandes, des spezifischeii Formwiderstandes oder der Schleppleistung von, Schiffen nach verschiedenen Verfahren jet bei einem Vergleich der Ergebniese auf die

urspriInglich verwendete Thiirechniingsgleichmig bzw. Reibungskennlinie zu achten.

Urn die zunehmende Uniibersichtlichkeit bei der

Umrechnung zu beeeitigen, bemiihte sich zimachat the Amerikanische Tankleiterkonferenz (ATTC) 1947, die

auf der iriternationalen Tanlkleiterkonferenz (ITTC) 1935 in Paris empfohlene tnarechnung nach GI. (2)

durch GI. (1) mit den 'Reibungsbeiwerten'einer einzigen. Plattenkennlinie zu ertetZeia.

-Hierfiir wurde die von Schoenherr aufgestellte Glei-

-chung .

0,242

lolog (Re Cp) .

11Cp (3)

ausgewahlt. -Zur schnellen Bestimmung der Reibungs-beiwerte gab die Society of Naval Architects and Marine Engineers em n Tabellenwerk heraus [2]. Der

Ranhig-keitszuschlag fur den Schiffskorper wurde hierbei his

auf wenige Sonderfalle einheitlich zu 4 CI? = 0,4 10-3

. festgelegt. Die in der Literatur nach Gl. (2) ITTC

1935 auf die Grol3ausfiihrung umgerechneten Schlepp:. versuchsergebnisse

sind dagegen greStenteils

ohne

Zuschlag fiir Auflenhautrauhigkeit veroffentlicht

wor-den. Die Berechnung des Reibungswiderstandes nach -der Schoenherrlinie setzte sich nach dem Jahre 1947 auch auf dem europaiiichen Festland mehr und mehr

Auf der 8. Internationalen Tankleiterkonferenz 1957 in Madrid lag es deshalb nahe, die mit der

Schoenherr-lithe _{Erfahrungen zu verwerten und gleich}

-falls, den Ersatz der ReibungSbeiwerte von .Ft-.oude

anzustreben; die iiber Rn aufgetragen keine Lime,

sondern je em n Gebiet irn Modell- mid Sclaiffsbereich mit

der Lange mid Waasertemperatur als Parameter er-geben. Infolge verbesserter AuBenhantbeschaffenheit der SchiffSkorper durch Fortfall der Nietung,

Sand-strahlen usw. hatte Bich durch Auswertungen von Pro-befahrt-messungen herausgestellto.laB für gerade

fertig-gestellte Schiffe negative Zuschlage zur Schoenherr-linie notwen.dig gewesen waren, falls die ITTC 1957 dieser Lithe zugestimmt hatte. Da solche Korrektur

sinnyridrig sein wurde, bee.chlossen die Tankleiter, die Anwendung einer neuen Reibungskennlinie zu empfeh-len, die in Modellbereich. etwas atelier als die Schoen-herrlinie verlauft, lin Schiffsbereich praktisch mit

dieser iibereinstimmt mid analytisch

einfacher .als these durch

'= 0,075 ("log R. 2)-2 (4)

ausgedriickt.wird.

In Berichten iiber die IT.TC 1957 (z. B. [3]) mid in weiteren einschlagigen Literaturstellen ist jedoch die zugehOrige Kiirve weder in ausreichendem MaBstab

noch in Tabellenform abgedruckt worden. In der CSSR soil alleidings em n derartiges Tabellenwerk veroffent-licht woraen. sein. Da diese Literaturstelle jecloch

rela-tiv unzuganglich ist, wurden am Iru3titut fur Theorie

des 'Schiffes Tabellen angefertigt1), um auch den Werf-ten der Deutschen Demokratischen Republik die inter-national empfohlene Korrelationslinie nahezubringen.

-AuBerdein wuitlen these Tabellen im Rahmen der

begonhenen Versucbstatigkeit :am Institut für Theorie

des Schiffes fiir Auswertungen von Schleppversuchen,

benotigt. Urn den Rechenaufwand gering zu halten

urn genaue Werte zu erlangen, vrurde Gl.

(4) von Dipl.-Ing. Ehlert (Institut fiir Theorie des Schiffes) miter Verwendung des Bibliotheksprogramms ln x"

der Benutzergemeinschaft programmiert.

Dad aufgestellte Prcigramm ist als ein Testprogramna fiir den elektronischen Digitalrechenautothaten ZRA 1

des Rechenzentrums am Institut fiir Schiffbau,

Ro-stock, auf 8 Dezirnalen genim. durchgerechnet worden.

LichtPausen der Tabellen (1 yollstincliger Satz 14 Blatt DIN A 4)

sind gege_n Bostenerstatttmg yore Institut ftkr Theorie des Schiffes, Rostock, ErIch-Schlesinger-Str., au bestehen.

Wegen der hi (II. (i) bedingt erzielbaren Rechengeriau-igkeit w-urde Cp in den folgenden Tabellen auf 3 Dezi-, malen abgerund.et. Ira Bedarfsfall ist lint:rare

interpo-lation zulassig. Da von der ITTC 1957 keine bestimmten Rauhigkeitszuschlage festgelegt worden sind, mula auf

die Auswertung von Probefahrt- mid

Dienstfalut-messungen verwiesen werden., Wegen der groBen

An-zahl der untersuchten Schiffe diirfte die Arbeit von

Clements [4] am geeignetsten sein. Wahrend für Schiffe

mit der gegenwartig beaten

Oberflachenbeschaffen-heit kein

Zuschlag zur ITTC4957-Korrelationslinie

erforderlich ist, wurden fur ganzgeschweiBte Einschrau-benschiffe mit Rn > 6. 108 Zuschlage 0,15 - 10-3 A Cp S 0,4 10-3, fiir halbgeschweiBte . Schiffe 0,4 10-3

AC, S 0,7

10-2 ernaittelt.

angebrachten Zuschlag filr die Mehrzahl iiblicher

Seeschiffe konnte man deshalb. AC, = 0,2. 10-3

emp-fehlen:

Endg-hltige Empfehlungen werden voraussichtlich auf einer der nachsten ITTC ausgearbeitet. Fiir

Probe-faluten. in Ballast shad nach Clements vermutlich hohere Zuschlage als die obertangegebenen Bereiche notwenaig. Diese Vermutung w-urde dnrch Aertssen els zutreffend

bestatigt, weshalb Meilenfahrtmessungen moglichst auf Ladetiefgang durchgefiihrt warden sollten [5]. Da bei samtlichen Auswertungen von Clements (mit einer Aus-nahme) 4 Cp positiv war mid eine bessere Oberflachen-beschaffenheit hblicher Schiffskorper kaum erzielbar ist, diirite die IT' C-1957-Koitelationslinie ' langere Zeit

als Empfehhing ghltig bleiben. Sie ist allerdings als vorlaufige Losung des Problems der Korrelation

zwi-schen Modell mid Schiff im praktisch ingenieurmailigen .

Sinn zu betrachten [3, S. 329]. Literaturstellen, die

Riickschltisse tiber

die Eignung oder Nichteignung

dieser Reibungskennlinie. aus Geosimversuchen ohne Einbeziehen der GroBatisfuhrung vermitteln, gelten

n.ur fiir den jeWeils.verliegenden Fall. Liteiatur

[1]. Hughes, G.: Frictional Resistance of Smooth Plane Surfaces in

Turbu-lent Flow New Data and a Survey of Existing Data. TINA 94' (1052)

S. 287 bis 822 (s. besonders Fig. 18).

[2] : Uniform Procedure for the Calculation of Frictional Resistance and

the Expansion of Model Test Data to Full Size. Technical and Research Bulletin No. 1/2 SNAME, New York 1948.

[8] Acevedo, M. L. und Mazarredo, Proceedings (Eighth International

Towing Tank Conference). Madrid 1959.

Clemente, R. E.: An Analysis of Ship-Model Correlation Data Using the 1957 I.T.T.C. Line. TINA 101 (1959) S. 37$ bis 385.

Aertasen, G.: A New Analysis of the Lubumbashi Trials Using the 1957

LT.T.C. Line. ISP 7 (1960) S. 207 bis 212. SbA 4144