Scheepssnelheiden op beperkt water met gegeven motorvermogen

(1)

Delft University of Technology

Scheepssnelheiden op beperkt water met gegeven motorvermogen

Bouwmeester, J; Drost, J.C.; Van der Meer, M.T.

Publication date 1986

Document Version Final published version

Citation (APA)

Bouwmeester, J., Drost, J. C., & Van der Meer, M. T. (1986). Scheepssnelheiden op beperkt water met gegeven motorvermogen. Delft University of Technology.

Important note

To cite this publication, please use the final published version (if applicable). Please check the document version above.

Copyright

Other than for strictly personal use, it is not permitted to download, forward or distribute the text or part of it, without the consent of the author(s) and/or copyright holder(s), unless the work is under an open content license such as Creative Commons. Takedown policy

Please contact us and provide details if you believe this document breaches copyrights. We will remove access to the work immediately and investigate your claim.

This work is downloaded from Delft University of Technology.

(2)

vater bij gegeven motorvermogen

' 0 l " ^ - ^ Afdeling der Civiele Techniek

(3)

SCHEEPSSNELHEDEN OP BEPERKT WATER B I J GEGEVEN MOTORVERMOGEN B e p a l i n g rendementscoëfficient van h e t v o o r t s t u w i n g s v e r m o g e n van k o n v e n t i o n e l e binnenschepen S t u d i e g r o e p B i n n e n s c h e e p v a a r t o k t o b e r 1986 Technische U n i v e r s i t e i t D e l f t F a c u l t e i t d e r C i v i e l e Techniek Vakgroep Waterbouwkunde

(4)

Voor het berekenen van de hydraulische aspecten als gevolg van de scheeps-gelnduceerde waterbeweging op beperkt water is een betere kennis gewenst van de vaarsnelheid van het schip. Dit vanwege het feit dat de vaarsnel-heid en de scheepsgelnduceerde waterbeweging in sterke mate onderling gerelateerd zijn. Voor bestaande vaarwegen die door bekende scheepstypen worden bevaren is de vaarsnelheid veelal bekend uit metingen in prototype. Voor nieuwe aan te leggen vaarwegen en verruiming van bestaande vaarwegen is de vaarsnelheid moeilijker te voorspellen; dit geldt met name indien hierbij tevens de schaalvergroting ten aanzien van het geinstalleerde motorvermogen wordt betrokken.

Vaarsnelheidsbepaling vindt plaats op basis van een relatie met het voort-stuwingsvermogen. Dit verband is qua waterbeweging vastgelegd volgens de door Bouwmeester in 1977 ontwikkelde berekening uitgaande van de impuls-methode

[4],

welke in 1984 verder uitgebreid is met de invloed van het geïnstalleerd vermogen op de vaarsnelheid

[3].

De enige onbekende hierin vormde echter nog de rendementsco~fficient nT. Voor duweenheden is deze nog wel te bepalen, maar voor de konventionele binnenschepen bleek dit niet zonder meer mogelijk.

In dit onderzoek is gebruik gemaakt van praktijkmetingen naar vaarsnelhe-den van konventionele binnenschepen op Nederlandse en op Duitse vaarwegen [1, 2]. Bij de bepaling van de rendementscoefficient is uitgegaan van de gemeten vaarsnelheden met het daarbij ingestelde motorvermogen voor een bekend schip op een vaarweg met gegeven afmetingen. Hierbij is een enigs-zins van de situatie bij duweenheden [3] afwijkend waterspiegeldalingspa-troon aangenomen.

De rendementsco~fficient bleek niet zoals bij duweenheden vrijwel een konstante waarde te hebben, maar afhankelijk te zijn van de diepgang en van het ingestelde motorvermogen.

Dit rapport is tot stand gekomen binnen de Studiegroep Binnenscheepvaart van de vakgroep Waterbouwkunde, faculteit der Civiele Techniek, TU Delft:

ir. J. Bouwmeester

J.C. Drost, student assistent ing. M.T. van der Meer

oktober 1986

(5)

I n h o u d O

Voorwoord

1 I n l e i d i n g

1.1 P r o b l e e m s t e l l i n g 1 .2 D o e l s t e l l i n g

1.3 Opzet van h e t onderzoek

1.4 V e r l o o p van h e t onderzoek 1 2 Metingen 3 3 T h e o r i e 4 4 C o n c l u s i e s 10 5 Samenvatting 11 L i t e r a t u u r 12 B i j l a g e 1 Programma g e b r u i k t voor de f i g u r e n 2 t/m 13 B i j l a g e 2 Programma g e b r u i k t voor de t a b e l l e n 17 t/m 25 en de f i g u r e n 14 t/m 31

(6)

1.1 P r o b l e e m s t e l l i n g .

De coëfficiënt v o o r h e t n u t t i g rendement (n-p) van h e t motorvermogen i n r e l a t i e t o t de v a a r s n e l h e i d i s voor c o n v e n t i o n e l e binnenschepen, n i e t voldoende n a u w k e u r i g bekend. Voor duweenheden b l i j k t deze, i n t e g e n s t e l l i n g t o t c o n v e n t i o n e l e binnenschepen, m i n o f meer o n a f h a n k e l i j k van de

v a a r s n e l h e i d van h e t s c h i p . De coëfficiënt voor duweenheden b l i j k t een v r i j w e l c o n s t a n t e waarde ( n ^ = 0,7) op t e l e v e r e n . S p e c i a a l voor v a a r w e g -beheerders, maar ook v o o r o n d e r z o e k s i n s t i t u t e n (MARIN, WL) en de T.H. i s b e h o e f t e aan een meer e x a c t e b e p a l i n g van h e t rendement, van h e t door de s c h r o e f g e l e v e r d e motorvermogen.

1.2 D o e l s t e l l i n g .

Het bepalen van een w i s k u n d i g e u i t d r u k k i n g voor de rendementscoëfficiënt, u i t g a a n d e van een b e p a a l d i n g e s t e l d motorvermogen en de d a a r b i j gemeten v a a r s n e l h e i d op een a a n t a l vaarwegen met v e r s c h i l l e n d e d w a r s p r o f i e l e n . Het d o e l h i e r v a n i s om voor een b e p a a l d c o n v e n t i o n e e l b i n n e n s c h i p , gegeven een bepaald, qua a f m e t i n g e n , k a n a a l p r o f i e l , met b e h u l p van de gevonden

r e l a t i e s de v a a r s n e l h e i d van d i t s c h i p t e kunnen v o o r s p e l l e n aan de hand van een i n g e s t e l d motorvermogen. U i t deze gevonden v a a r s n e l h e i d kan dan weer de a a n v a l op de o e v e r s t e n g e v o l g e van de o p t r e d e n d e r e t o u r s t r o o m , s p i e g e l d a l i n g , s c h e e p s g o l v e n en s c h r o e f s t r a a l worden berekend.

1.3 Opzet van h e t onderzoek.

I n h o o f d s t u k 2 worden de door R.W.S. (D.V.K.) u i t g e v o e r d e m e t i n g e n b e -schreven en i n de t a b e l l e n 2 t/m 16 z i j n de r e s u l t a t e n van deze metingen gegeven, v o o r z o v e r van b e l a n g voor d i t onderzoek. I n h o o f d s t u k 3 w o r d t de t h e o r i e waarvan h i e r i s u i t g e g a a n beschreven, w a a r b i j nader w o r d t ingegaan op de b e p a l i n g van de rendementscoëfficiënt. I n h o o f d s t u k 4 v o l g e n t e n s l o t t e de c o n c l u s i e s . I n de b i j l a g e n z i j n de computerprogramma's weergegeven d i e g e b r u i k t z i j n v o o r de b e r e k e n i n g e n en f i g u r e n i n d i t r a p p o r t . 1.4 V e r l o o p van h e t onderzoek. Na h e t b e s t u d e r e n van de t h e o r i e u i t h e t d i c t a a t : " B i n n e n s c h e e p v a a r t en s c h e e p v a a r t k a n a l e n " [ 3 ] i s , om v e r t r o u w d t e r a k e n met de t h e o r i e , een programma geschreven aan de hand van h e t v o o r b e e l d v o o r een duwconvooi u i t het bovengenoemde d i c t a a t . H i e r b i j waren de benodigde p a r a m e t e r s en u i t -komsten van t e v o r e n bekend en kon h e t programma g e m a k k e l i j k worden gecon-t r o l e e r d .

Het programma werd h i e r n a z o d a n i g aangepast d a t de m e e t r e s u l t a t e n van R.W.S. d i r e k t konden worden i n g e v o e r d en u i t g a a n d e van de bestaande t h e o r i e , g e l d i g v o o r duwconvooien, was h e t m o g e l i j k de rendements

coëfficiënt t e berekenen. De u i t k o m s t e n voor de rendementscoëfficiënten variërden h i e r b i j t u s s e n ' d e 1 en de 3, t e r w i j l deze p r a k t i s c h g e z i e n k l e i n e r dan één behoren t e z i j n . De u i t e i n d e l i j k e oorzaak h i e r v a n b l e e k t e z i j n g e l e g e n i n een n i e t j u i s t e aanname i n de t h e o r e t i s c h e a f l e i d i n g v o o r het vermogen, n . l . d a t de s p i e g e l d a l i n g t.p.v. de a c h t e r s t e v e n van h e t s c h i p nog aanwezig i s . Voor c o n v e n t i o n e l e binnenschepen b l i j k t d a t , i n

(7)

t e g e n s t e l l i n g t o t duwconvooien, de s p i e g e l d a l i n g b i j h e t hek van h e t s c h i p p r a k t i s c h t o t n u l g e r e d u c e e r d i s .

D i t kan v e r k l a a r d worden door h e t f e i t d a t b i j een c o n v e n t i o n e e l s c h i p de s c h r o e f z i c h onder (dus voor h e t hek) h e t s c h i p z e l f b e v i n d t i n t e g e n -s t e l l i n g t o t een duwconvooi w a a r b i j de duwboot met -schroeven z i c h a c h t e r de bakken b e v i n d t .

Het programma i s h i e r n a aangepast en u i t g e b r e i d met de m o g e l i j k h e i d van een g r a f i s c h e weergave van de berekende r e s u l t a t e n , w a a r b i j onder andere de r e l a t i e t u s s e n h e t n u t t i g rendement en h e t i n g e s t e l d e vermogen i s u i t g e z e t .

Naast de m e t i n g e n van R.W.S. z i j n D u i t s e m e t i n g e n g e b r u i k t d i e b e t r e k k i n g hebben op een s c h i p met een v e e l g r o t e r maximaal vermogen. Om een v e r -g e l i j k i n -g met de e e r d e r e m e e t r e s u l t a t e n m o -g e l i j k t e maken z i j n de g r a f i e k e n d i m e n s i e l o o s gemaakt voor wat b e t r e f t h e t vermogen, door h e t i n v o e r e n van de p a r a m e t e r P/Pmax. U i t de o n t s t a n e g r a f i e k e n b l i j k t een mln o f meer éénduidig verband t e b e s t a a n t u s s e n de rendementscoëfficiënt en d i t r e l a t i e f i n g e s t e l d e motorvermogen. De rendementscoëfficiënt b l i j k t een p r a k t i s c h l i n e a i r e f u n k t i e t e z i j n van de v e r h o u d i n g van h e t i n g e s t e l d e vermogen P en h e t m a x i m a l e vermogen Pmax. Er i s een u i t d r u k k i n g v o o r de rendementscoëfficiënt gevonden w e l k e g e l d t v o o r de o n d e r z o c h t e scheeps- en k a n a a l a f m e t i n g e n .

Toepassing van deze u i t d r u k k i n g g e e f t , u i t g a a n d e van h e t i n g e s t e l d e m o t o r -vermogen, de berekende v a a r s n e l h e i d w e l k e , v e r g e l e k e n w o r d t met de gemeten v a a r s n e l h e i d . De a f w i j k i n g l i g t t u s s e n de O en 15,5 %

(8)

Er v o l g t h i e r s l e c h t s een beknopte b e s c h r i j v i n g van de m e t i n g e n d i e v e r r i c h t z i j n . Voor een u i t g e b r e i d e r e b e s c h r i j v i n g z i e h e t r a p p o r t van R.W.S. [ 1 ] .

Dê m e t i n g e n z i j n u i t g e v o e r d met een s c h i p van h e t t y p e "Kempenaar" i n de p e r i o d e van 8 september t/m 1 o k t o b e r 1981 op v e r s c h i l l e n d e k a n a l e n en op meren (open w a t e r ) . Voor de gegevens van h e t s c h i p z i e t a b e l 1.

De v e r m o g e n s m e t i n g e n werden u i t g e v o e r d op een 3 - t a l k a n a l e n (Hogevaart F l e v o l a n d Z u i d , L a g e v a a r t F l e v o l a n d Oost en Twenthekanaal) en op h e t Markermeer en h e t I J s s e l m e e r (voor l o c a t i e s z i e f i g u u r 1).

Voor de vermogensmetingen en v a a r s n e l h e i d b e p a l i n g werden de navolgende p a r a m e t e r s gemeten:

a. t i j d s d u u r ,

b. p o s i t i e s c h i p i n X- en Y- coördinaten (voor I J s s e l m e e r , Markermeer en O o s t v a a r d e r s d i e p ) , c. p l a a t s i n l e n g t e r i c h t i n g op de k a n a l e n , d. t o e r e n t a l s c h r o e f , e. r o e r h o e k , f . k o e r s h o e k , g. a s k o p p e l . U i t de gemeten p l a a t s b e p a l i n g s g e g e v e n s i n c o m b i n a t i e met de b i j b e h o r e n d e t i j d s d u u r werd de v a a r s n e l h e i d bepaald.

De p o s i t i e van h e t s c h i p op breed w a t e r werd b e p a a l d met b e h u l p van h e t T r i d e n t - s y s t e e m , w a a r b i j de s n e l h e i d e l k e seconde w o r d t berekend u i t de X-en Y—coördinatX-en. A l s op de k a n a l e n g e v a r e n werd, werd gemetX-en aan de hand van scheepspassage van h e c t o m e t e r - p a l e n , waardoor s l e c h t s de g e m i d d e l d e s n e l h e i d b e p a a l d kon worden o v e r de v o o r a f g a a n d e 100 m. Op twee l o k a t i e s werd met b e i d e systemen t e g e l i j k gemeten, w a a r u i t b l e e k d a t de gevonden a f w i j k i n g e n t e v e r w a a r l o z e n waren.

Het afgegeven vermogen kan n i e t zondermeer i n g e s t e l d en dus gemeten

worden. Aan boord van h e t s c h i p kan w e l h e t t o e r e n t a l van de motor worden i n g e s t e l d en i s h e t m o g e l i j k om met b e h u l p van r e k s t r o o k j e s h e t a s k o p p e l t e meten d a t i n de s c h r o e f a s o n t s t a a t b i j d i t i n g e s t e l d e t o e r e n t a l . Het gemeten a s k o p p e l en h e t i n g e s t e l d e (gemeten) t o e r e n t a l kunnen met

b e h u l p van een f o r m u l e worden omgerekend t o t h e t vermogen.

De voor d i t onderzoek benodigde meetgegevens s t a a n i n de t a b e l l e n 2 t/m 13.

De D u i t s e m e t i n g e n z i j n v e r r i c h t op een vaarwegvak van h e t i n a a n l e g

z i j n d e Main-Donau-Kanaal op h e t moment d a t d i t k a n a a l g e d e e l t e gereed was, maar nog n i e t was o p e n g e s t e l d v o o r de s c h e e p v a a r t . Het s c h i p d a t werd g e b r u i k t v o o r de m e t i n g e n i s van h e t t y p e "Johann Welker" (een R i j n — H e r n e k a n a a l s c h i p CEMT—klasse 4). De gegevens van h e t s c h i p s t a a n i n t a b e l l a . De m e e t r e s u l t a t e n i n de t a b e l l e n 14 t/m 16.

(9)

T h e o r i e .

Door Bouwmeester [ 4 ] i s een methode o n t w i k k e l d t e r b e p a l i n g van de s p i e g e l d a l i n g en de r e t o u r s t r o o m gebaseerd op h e t p r i n c i p e van behoud van i m p u l s . H i e r b i j w o r d t u i t g e g a a n van een ééndimensionale b e n a d e r i n g . Het v o o r d e e l h i e r v a n i s d a t w o r d t u i t g e g a a n van een eenvoudig h y d r a u l i s c h model waar-voor een e x a c t e a n a l y t i s c h e o p l o s s i n g i s a f t e l e i d e n . B i j deze b e n a d e r i n g worden de v o l g e n d e aannamen gedaan:

- r e c h t , o n e i n d i g l a n g p r i s m a t i s c h kanaalvak, - p r i s m a t i s c h g r o o t s p a n t w o r d t a l s r e p r e s e n t a t i e f v o o r h e t s c h i p genomen, - k o n s t a n t e v a a r s n e l h e i d van h e t s c h i p , - u n i f o r m e r e t o u r s t r o o m over de g e h e l e n a t t e vaarwegdoorsnede, - u n i f o r m e s p i e g e l d a l i n g over de b r e e d t e van h e t k a n a a l , - i n z i n k i n g van h e t s c h i p g e l i j k aan de w a t e r s p i e g e l d a l i n g , - geen v e r t r i m m i n g van h e t s c h i p aanwezig,

- geen e n e r g i e v e r l i e z e n ,

- geen i n v l o e d van s c h e e p s g o l v e n en s c h r o e f k u i l op de v o o r t s t u w i n g , - s c h i p v a a r t i n h e t midden van h e t k a n a a l .

D i t h e e f t t o t g e v o l g d a t bepaalde v o o r w a a r d e n aan de a f m e t i n g e n van h e t k a n a a l t e n o p z i c h t e van h e t s c h i p moeten worden g e s t e l d , w i l de

één-d i m e n s i o n a l e b e n a één-d e r i n g voor h e t vermogen g e o o r l o o f één-d z i j n . Deze beperkenéén-de voorwaarden z i j n : b r e e d t e k a n a a l = ^ < g b r e e d t e s c h i p b o p p e r v l a k k a n a a l p r o f i e l = ^ < 9 5 o p p e r v l a k g r o o t s p a n t Ag De m e t i n g e n d i e op de meren (breed w a t e r ) z i j n v e r r i c h t z u l l e n b i j d i t onderzoek dan ook n i e t v e r d e r g e b r u i k t worden, omdat de ééndimensionale b e n a d e r i n g h i e r zeker n i e t g e l d t ( d i t z i j n de m e t i n g e n i n t a b e l 11,12 en 13).

Voor de m e t i n g e n op de k a n a l e n v o l d o e n de volgende l o k a t i e s n i e t aan de genoemde e i s e n : l o k a t i e 6, waar A^/Ag = 12,3 ( t a b e l 5 ) , l o k a t i e 7, waar A /A = 9 , 9 ( t a b e l 6) en v o o r h e t Main - Donau - k a n a a l b i j een diepgang van 1,5 m, waar A^/Ag = 12,1 ( t a b e l 14). Deze m e t i n g e n worden i n e e r s t e i n s t a n t i e nog meegenomen, omdat de a f w i j k i n g van de ééndimensionale t h e o r i e h i e r k l e i n e r i s dan b i j de meren (breed w a t e r ) .

De door Bouwmeester o n t w i k k e l d e t h e o r i e gaat u i t van een t r a p e z i u m v o r m i g k a n a a l p r o f i e l en houd o.a. r e k e n i n g met de k r a c h t e n t e n g e v o l g e van de o p s t u w i n g van w a t e r v o o r de boeg van h e t s c h i p .

Z i e f i g u u r op de v o l g e n d e b l a d z i j d e . A^ = o p p e r v l a k o n g e s t o o r d e k a n a a l p r o f i e l (ra^) Ag = o p p e r v l a k ondergedompelde g e d e e l t e g r o o t s p a n t (m^) b = b r e e d t e s c h i p t e r p l a a t s e van h e t g r o o t s p a n t (m) BQ = w a t e r s p i e g e l b r e e d t e o n g e s t o o r d e k a n a a l p r o f i e l (m) d = diepgang s c h i p t e r p l a a t s e van h e t g r o o t s p a n t (m) h ^ = w a t e r d i e p t e o n g e s t o o r d e k a n a a l p r o f i e l (m) m = t a l u d h e l l i n g = w a t e r s p i e g e l n i v e a u boven h e t o n g e s t o o r d e k a n a a l p e i l t . p . v . de boeg v a n h e t s c h i p (m) Vg = v a a r s n e l h e i d van h e t s c h i p (m/s) U = maximale r e t o u r s t r o o m (m/s) UQ = s t r o o m s n e l h e i d t . o . v . de o e v e r s o n g e s t o o r d e k a n a a l p r o f i e l (m/s) Z = s p i e g e l d a l i n g (m) 4

(10)

Ve+U

^ / i I

V 7 7 7 7 7 7 7 W 7 7 7 7 7 7 7 7 7 7 7 7 7 7 7 7 7 7 7 7 7 7 7 7 7 7 7 / 7 7 7 7 ^

V s t Up

^ / / / / / / / / / / / / / / / / / / / / / / / 7 7 P 7 7 7 7 .

Voor h e t i n h e t bovenstaande f i g u u r gegeven t r a p e z i u m v o r m i g e d w a r s p r o f i e l g e l d t v o o r de b r e e d t e r e s p . de w a t e r d r u k o v e r de b r e e d t e op h o o g t e z: B^. = BQ + 2.m.z

Pz - p.g.(n - z)

Het o p p e r v l a k van een dwarsdoorsnede en de d a a r v o o r geldende

h y d r o s t a t i s c h e k r a c h t i n de l e n g t e r i c h t i n g van h e t k a n a a l kan worden v e r k r e g e n door de v o l g e n d e i n t e r g r a t i e v e r g e l i j k i n g e n : n "_/ + 2.m.z)dz n ( 1 ) (2) p.g. ( n - z ) (BQ+2.m.z)dz (3) ( 4 )

Voor de o n g e s t o o r d e k a n a a l d o o r s n e d e O (ri=0) g e l d t dan:

Ao = Ö Q . h Q - m . h ^ ( 5 )

F Q = 1/2.p.g.BQ.h^ - 2/3.p.g.m.h^ ( 6 )

Voor k a n a a l d o o r s n e d e 1 (n=-Z) t.p.v. h e t g r o o t s p a n t s c h i p (Ag) g e l d t dan A^ = BQ.(hQ-Z) - m.(h^-Z^) - A,

F^ = 1/2.p.g.BQ.(hQ-Z)^ + p.g.m.(h^_z2).Z - 2/3.p.g.m.(h^-Z») - ( 1 / 2 . p . g . b . d 2 )

Stuwdruk t . p . v . de boeg van h e t s c h i p i n doorsnede 2 i s :

(7)

(8)

F^ = l/ 2. p . g . b . ( c^ . _ l _ Z + d ) ' (9)

(11)

H i e r i n i s Cq een weerstandscoëfficiënt voor de s t r o m i n g s d r u k , w e l k e u i t e r -aard a f h a n g t van de vorm van de boeg. De w r i j v i n g l a n g s h e t s c h i p , welke o n d e r g e s c h i k t i s aan deze s t u w d r u k , i s e e n v o u d i g h e i d s h a l v e i n de C^-waarde meegenomen. De v o l g e n d e u i t d r u k k i n g g e l d t voor deze weerstandsGoëfficiënt:

C = Y . [ H _ ] ' (10)

H i e r i n i s ï een vormcoëfficiënt, waarvan de waarde voor een v o l p r i s m a t i s c h gevormde boeg p r a k t i s c h g e l i j k i s aan Y=1. Voor c o n v e n t i o n e l e b i n n e n -schepen l i g t de waarde van Y meer t u s s e n de 0,8 en de 1.

Voor de r e t o u r s t r o o m en s p i e g e l d a l i n g b l i j k t de waarde v o o r Y = 0,9 voor c o n v e n t i o n e l e binnnenschepen u i t s t e k e n d t e v o l d o e n , z o d a t deze waarde h i e r v e r d e r w o r d t aangehouden.

Voor behoud van massa (m^ = m-]) g e l d t u i t g a a n d e van een r e l a t i e v e beweging:

p.AQ.(Vg±Uo)dt = p . A i . ( V s + U ) d t

Voor behoud van i m p u l s ( F . d t = m.dU) g e l d t : (FQ-F^-F2)dt = p.AQ.(Vg±UQ).(U±UQ)dt

De navolgende u i t d r u k k k i n g e n worden nu geïntroduceerd:

^s ± "o V. Vg . U = V^ + met v e r g e l i j k i n g ( 5 ) w o r d t : ÏÏ = = h . [ 1 (11) (12) (13) ( 1 4 ) (15) Door i n v o e r i n g v a n de e e r d e r g e v o n d e n u i t d r u k k i n g e n ( 5 ) , (6), ( 7 ) , ( 8 ) , ( 9 ) , (13),(14) i n v e r g e l i j k i n g (11) en ( 1 2 ) , o n t s t a a n de volgende d i m e n s l l o z e r e l a t i e s : /(g.ïï) A Bo' 1 m.ïï^ - 1) . Z, 2 i - ( t ) * ( T ) - ( B ) - I 12. _\ O en V, \ < ± "o 1/2 ( 1 6 ) (16a) /(g.ïï) Z i-m.TÏn C Z2 \ en U = U* ± \ - 1 ^s /(g.ïï) (17) (17a) 6

(12)

k a n a a l p r o f i e l en s c h i p bekend. ^

Vg//(g.ïï) en U //(g.ïï) z i j n dus a l l e e n a f h a n k e l i j k van de p a r a m e t e r Z/ïï. Door een i t e r a t i e p r o c e s t o e t e passen op v e r g e l i j k i n g ( 1 6 ) , w a a r b i j w o r d t u i t g e g a a n van van bekende waarden van Z/IT, v i n d e n we de j u i s t e waarde van Vg//(g.ïï) voor een gegeven v a a r s n e l h e i d (Vg) en een gegeven s t r o o m s n e l h e i d (Up) v o l g e n s v e r g e l i j k i n g ( I 6 a ) . Door de h i e r b i j gevonden s p i e g e l d a l i n g (Z) t e s u b s t i t u e r e n i n v e r g e l i j k i n g (17) met i n a c h t n e m i n g van v e r g e l i j k i n g ( 1 7 a ) v i n d e n we de r e t o u r s t r o o m (U).

De s c h r o e f k r a c h t kan op eenvoudige w i j z e worden b e p a a l d u i t h e t e v e n w i c h t van de k r a c h t e n w e l k e op h e t s c h i p werken, n a m e l i j k door h e t v e r s c h i l i n h y d r o s t a t i s c h e d r u k t u s s e n de boeg en h e t hek van h e t s c h i p . Met de reeds e e r d e r gedane aanname d a t de w r i j v i n g s w e e r s t a n d v e r d i s c o n t e e r d w o r d t i n de Cp-waarde ( z i e v e r g e l i j k i n g (10)) en de w a t e r s p i e g e l d a l i n g ( Z ) , i n t e g e n s t e l l i n g t o t de a f g e l e i d e t h e o r i e voor duweenheden, n i e t meer aan-w e z i g i s b i j h e t hek van h e t s c h i p .

Voor de h y d r o s t a t i s c h e k r a c h t b i j h e t hek van h e t s c h i p g e l d t dan:

= l/2.p.g.b.(Z + d ) 2 ( 1 8 ) De s c h r o e f k r a c h t (Fg) i s nu h e t v e r s c h i l van F2 en F^. , (V ±u„)== ,2 , , 2 , F = F - F = 1/2.p.g.b. C S — 2 — + Z + d - Z + d s 2 a ' D 2.g ^ ^ ' ' B i j b e n a d e r i n g wordt d i t : F - p . g . b.(c . (Z . d ) ) ( 1 9 )

Uitgaande van deze s c h r o e f k r a c h t moet h e t benodigde motorvermogen g e l i j k z i j n aan:

F..(V.±U^)

S TTp

p = V ^ ^ s ^ V ( 2 0 )

H i e r i n i s n^p een coëfficiënt v o o r h e t rendement van h e t v o o r t s t u w i n g s -vermogen van h e t s c h i p .

De u i t d r u k k i n g voor de rendementscoëfficiënt w o r d t nu, met s u b s t i t u t i e van v e r g e l i j k i n g ( 1 9 ) :

p.b.Cp.(Vg±UQ)3.(Z.d) ( 2 1 ) \ - 2.Pg

De b, Cjj en d worden b e p a a l d door de a f m e t i n g e n van h e t k a n a a l en h e t s c h i p . De m e t i n g e n l e v e r e n de waarden voor de v a a r s n e l h e i d (Vg) en h e t d a a r b i j behorende vermogen (Pg). Nu i s voor deze v a a r s n e l h e i d de b i j -behorende s p i e g e l d a l i n g (Z) t e b e p a l e n door een i t e r a t i e p r o c e s met behulp v a n v e r g e l i j k i n g (16).

Met de gegevens u i t de m e t i n g e n ( t a b e l l e n 2 t/m 16) i s op deze w i j z e met b e h u l p van v e r g e l i j k i n g (21) de rendementscoëfficiënt bepaald. U i t deze b e r e k e n i n g e n b l i j k t d a t b i j een toename van h e t vermogen e r een afname van de rendementscoëfficiënt p l a a t s v i n d t . Om de op v e r s c h i l l e n d e l o k a t i e s gemeten en berekende waarden en t e v e n s de v e r s c h i l l e n i n maximaal aanwezig motorvermogen (Pmax) met e l k a a r t e kunnen v e r g e l i j k e n i s de v e r h o u d i n g

(13)

(P/Pmax) t e g e n de berekende rendementscoëfficiënt (n-p) u i t g e z e t ( z i e de f i g u r e n 2 t/m 13). U i t deze f i g u r e n b l i j k e n nu d u i d e l i j k e overeenkomsten t e v i n d e n . B i j a l l e f i g u r e n komt naar v o r e n d a t b i j h e t toenemen van h e t vermogen een m i n o f meer g e l i j k e , l i n e a i r e afname van de r e n d e m e n t s

-coëfficiënt p l a a t s v i n d t . Ten tweede v i n d e n we b i j a l l e f i g u r e n , met u i t z o n d e r i n g van f i g u u r 5,5 en 11, d a t b i j P/Pmax = 1 de r e n d e m e n t s ¬ coëfficiënt t u s s e n de 0,10 en 0,19 l i g t . B i j de f i g u r e n 5 en 6 l i g t deze e r v e r b o v e n (O, 35 r e s p . O ,59 ) en b i j f i g u u r 11 l i g t d e z e e r o n d e r (0,0 5 ) . D i t z i j n e c h t e r n e t de f i g u r e n d i e horen b i j de l o k a t i e s d i e n i e t v o l d o e n aan de voorwaarden v o o r de ééndimensionale b e n a d e r i n g . B i j h e t v e r d e r e onderzoek, de b e p a l i n g van een u i t d r u k k i n g van de rendementscoëfficiënt, z u l l e n deze l o k a t i e s n i e t worden meegenomen.

We nemen nu v o o r de v e r s c h i l l e n d e l o k a t i e s aan d a t de r e n d e m e n t s

-coëfficiënt b i j h e t m a x i m a l e vermogen (P/Pmax = 1) de g e m i d d e l d e waarde v a n 0,1 4 h e e f t .

De v e r g e l i j k i n g d i e w o r d t gezocht voor de rendementscoëfficiënt h e e f t dan de v o l g e n d e gedaante:

= 0,14 + a * (1 - P/Pmax) ( 2 2 )

De f a c t o r a i s nu de t e b e p a l e n waarde en g e e f t de h e l l i n g aan van h e t g e z o c h t e v e r b a n d t u s s e n de rendementscoëfficiënt en h e t motorvermogen. Om i n z i c h t t e k r i j g e n w e l k e f a c t o r e n van i n v l o e d kunnen z i j n op de f a c t o r a, i s h i e r o n d e r een t a b e l gegeven i n v o l g o r d e van g r o o t t e van de afname

van de rendementscoëfficiënt van P=0 t o t P=Pmax met a l l e b i j b e h o r e n d e f a c t o r e n . f i g u u r afname _Bo b Bo d _Ac _As nummer r e n d . c o . b d As 2 0,63 37,48 6,5 5,77 3,5 2,33 1,5 97,6 15,1 64 6,44 13 0,59 55 9,46 3,31 4,25 2,5 1 ,7 172 23,65 7, 27 4 0,57 31 ,29 6,5 4,81 3,25 2,33 1 ,39 76,42 15,164 5,04 3 0,41 35,6 6,5 5,48 3,5 2,33 1 ,5 87,49 15,164 5,77 7 0,36 38,75 6,5 5,96 3,5 1 ,87 1 ,87 98,72 12,175 8,11 10 0,36 33,82 6,5 5,2 3,5 1 ,87 1 ,87 85,41 12,175 7,01 9 0,35 31 ,1 6,5 4,78 3,25 1,87 1 ,74 76,08 12,175 6,25 8 0,34 35,6 6,5 5,48 3,5 1 ,87 1 ,87 87,1 12, 175 7,15 12 0,32 55 9,46 3,31 4,25 2 2,13 172 18,92 9 ,09

Op h e t e e r s t e g e z i c h t l i j k t e r v o o r geen v a n de f a c t o r e n een verband t e b e s t a a n met de f a c t o r a. Het v e r l o o p van de diepgang d v e r t o o n t nog de b e s t e overeenkomst, n . l . afname v a n de rendementscoëfficiënt b i j een afname v a n de diepgang. A l l e e n f i g u u r 12 en 13 passen n i e t h e l e m a a l l n deze afname.

De b e s t e b e n a d e r i n g van een r e c h t e w o r d t gevonden v o o r a = 0,047 * d . D i t g e e f t v o o r de f i g u r e n 2,3,4,12 en 13 een i e t s t e l a g e waarden voor de

h e l l i n g . Waar e c h t e r t e g e n o v e r s t a a t d a t de waarden b i j h e t maximale

vermogen hoger l i g g e n dan de 0,14 d i e i s aangenomen. B i j de f i g u r e n 7,8,9 en 10 i s h e t j u i s t andersom, daar i s de waarde van 0,14 aan de hoge k a n t , waardoor de h e l l i n g w a t k l e i n e r i s genomen.

De v e r g e l i j k i n g v o o r de rendementscoëfficiënt w o r d t nu:

= 0,14 + 0,047 » d' » (1 - P/Pmax) ( 2 3 )

Aangezien de m e t i n g e n met een l a g e r e waarde v o o r de rendementscoëfficiënt b i j m a x i m a a l vermogen (de f i g u r e n 7,8,9 en 10) s t e e d s een k l e i n e r e d i e p gang hebben, i s e r nog een b e t e r e b e n a d e r i n g gemaakt voor de r e n d e m e n t s

(14)

vermogen, maar een waarde d i e a f h a n k e l i j k i s van de diepgang ( d ) . De waarde v o o r de f a c t o r a i s d i e n o v e r e e n k o m s t i g v e r a n d e r d .

De v e r g e l i j k i n g d i e nu gevonden w o r d t i s :

= 0,067 * d + 0,098 * d^ « (1 - P/Pmax) (21)

De v a a r s n e l h e i d kan n u , door s u b s t i t u t i e van v e r g e l i j k i n g (23) o f (24) i n f o r m u l e (21), v o o r een s t r o o m l o o s k a n a a l (U^ = 0 ) , worden bepaald met de volgende u i t d r u k k i n g : V = r ( 0 , l 4 + 0,047 * d^ * (1 - P/Pmax)) « 2 * P^1/3 (25) s ^ p * b * Cp * (Z + d) o f V = r ( 0 , 0 6 7 * d + 0,098 * d^ * (1 - P/Pmax)) * 2 * P] 1 / 3 (26) s ^ p » b * Cp « (Z + d) ' De s p i e g e l d a l i n g Z i s t e b e p a l e n met b e h u l p van v e r g e l i j k i n g ( 1 6 ) .

V e r g e l i j k i n g (25) en (26) geven een maximum v a a r s n e l h e i d (Vgrens) b i j een b e p a a l d motorvermogen. B i j v e r d e r e toename van h e t vermogen ( l o o p t de v a a r s n e l h e i d g e l e i d e l i j k i e t s t e r u g v o l g e n s de t h e o r i e , maar h i e r ) w o r d t e r v a n u i t gegaan d a t de v a a r s n e l h e i d c o n s t a n t b l i j f t en g e l i j k aan deze maximale s n e l h e i d . Gezien de g e r i n g e a f w i j k i n g i s d i t v e r a n t w o o r d . De b e r e k e n i n g v a n de v a a r s n e l h e i d met b e h u l p v a n v e r g e l i j k i n g (25) en (26) i s u i t g e v o e r d i n de t a b e l l e n 17 t/m 25. H i e r i s t e v e n s de gemeten v a a r -s n e l h e i d gegeven en z i j n de a f w i j k i n g e n b e p a a l d t u -s -s e n de berekende en de gemeten v a a r s n e l h e i d . V e r v o l g e n s i s i n de f i g u r e n 14 t/m 22, voor de v e r s c h i l l e n d e l o k a t i e s , v e r g e l i j k i n g (25) t o e g e p a s t met d a a r i n aangegeven de gemeten waarden. D i t z e l f d e i s voor v e r g e l i j k i n g (26) gedaan i n de f i g u r e n 23 t/m 3 1 .

(15)

C o n c l u s i e s .

B i j de m e t i n g e n komen v a a r s n e l h e d e n voor d i e i e t s g r o t e r z i j n dan de g r e n s s n e l h e i d d i e met de impulsmethode v a n Bouwmeester i s bepaald. D i t komt e n e r z i j d s u i t de ééndimensionale b e n a d e r i n g en a n d e r z i j d s u i t onnauw-k e u r i g h e d e n t i j d e n s de metingen. Voor b e i d e v e r g e l i j k i n g e n v o o r de rendementscoëfficiënt, n a m e l i j k : - HT = 0 , 1 1 + 0 , 0 1 7 * d' *f ( 1 - P/Pmax) o f - n t = 0 , 0 6 7 * d + 0 , 0 9 8 » « ( 1 - P/Pmax) w a a r i n d = diepgang P = vermogen, b l i j k t d a t h e t v e r s c h i l n i e t zo g r o o t i s . De g e m i d d e l d e a f w i j k i n g t u s s e n de gemeten en de berekende v a a r s n e l h e i d i s b i j de e e r s t e v e r g e l i j k i n g 3,5 % en b i j de tweede 3,3 %. H i e r u i t v o l g t d a t de b e n a d e r i n g d.m.v. de tweede

v e r g e l i j k i n g voor de rendementscoëfficiënt i e t s b e t e r i s dan de e e r s t e . Voor een meer algemene t o e p a s b a a r h e i d van de coëfficiënten v e r d i e n t h e t de a a n b e v e l i n g om meer proeven t e doen. Deze proeven zouden zeker moeten worden u i t g e v o e r d voor een b e p a a l d s c h i p en een b e p a a l d k a n a a l met

v e r s c h u i l e n d e b e l a d i n g s g r a a d (diepgang) om een b e t e r i n z i c h t t e k r i j g e n op de i n v l o e d van deze diepgang.

Deze proeven zouden daarna moeten worden u i t g e b r e i d door met v e r s c h i l l e n d e scheepstypes i n v e r s c h i l l e n d e k a n a l e n t e gaan meten.

(16)

I n d i t r a p p o r t i s g e t r a c h t een b e t e r e b e n a d e r i n g t e geven voor de r e n d e mentscoëfficiënt voor c o n v e n t i o n e l e binnenschepen u i t g a a n d e van de i m p u l s -methode v a n Bouwmeester.

Voor d i t d o e l z i j n m e t i n g e n g e b r u i k t v a n R.W.S. (D.V.K.) en v a n d o o r de D u i t s e r s v e r r i c h t e m e t i n g e n op h e t Main - Donau - k a n a a l . Aan de hand van de gemeten v a a r s n e l h e d e n en i n g e s t e l d e motorvermogens i s v o o r een b e p a a l d k a n a a l p r o f i e l de rendementscoëfficiënt bepaald. H i e r u i t b l e e k d a t deze rendementscoëfficiënt a f h a n k e l i j k i s van h e t i n g e s t e l d e motorvermogen waarmee h e t s c h i p v a a r t en van de d i e p g a n g v a n h e t s c h i p . Het rendement i s h i e r o m mede a f h a n k e l i j k v a n h e t vermogen gemaakt.

Voor de b e n a d e r i n g v a n de rendementscoëfficiënt werd de v o l g e n d e u i t d r u k -k i n g gevonden:

H T = 0 , 0 6 7 * d + 0 , 0 9 8 K » ( 1 - P/Pmax)

w a a r i n , n-p = rendement, d = d i e p g a n g .

B i j h e t berekenen van de v a a r s n e l h e i d met i n achtname van deze v e r g e -l i j k i n g voor de rendementscoëfficiënt en u i t g a a n de van h e t i n g e s t e -l d e vermogen, w o r d t een g e m i d d e l d e a f w i j k i n g t u s s e n de berekende en gemeten s n e l h e i d van 3,3 % gevonden. P Pmax vermogen, maximale vermogen. 1 1

(17)

L i t e r a t u u r .

Vermogens- en m a n o e u v r e e r m e t i n g e n met een b i n n e n s c h i p van h e t t y p e "Kempenaar" (CEMT-klasse I I )

R.W.S. ; D i e n s t Verkeerskunde ; H o o f d a f d e l i n g Scheepvaart D o r d r e c h t ; a p r i l 1983

A r t i k e l : " P r o p u l s l o n s v e r s c h u c h e i n einem S t i l l w a s s e r k a n a l trapezfömigen Q u e r s c h n i t t s . "

S c h i f f und Hafen ; H e f t 4/1968 ; 20. Jahrgang

B i n n e n s c h e e p v a a r t en scheepvaartwegen ( f 1 2 N ) i r . J . Bouwmeester

D e l f t ; 1985

Recent s t u d i e s on push - t o w i n g as a base f o r d i m e n s i o n i n g Waterways ( C a l c u l a t i n g r e t u r n f l o w and w a t e r — l e v e l d e p r e s s i o n s ; new method) i r . J . Bouwmeester

PIANC, 1977, Sl-Cq

(18)

Naam s c h i p _{" V e l d w i j k "} B e l a d i n g s g r a a d

-

100% 70% Lengte over a l l e s m 50,0 50,0 Lengte op w a t e r l i j n m 49,29 48,90 B r e e d t e m 6,50 6,50 Diepgang m 2,35 1 ,89 W a t e r v e r p l a a t s i n g t o n 634,0 499,0 Nat o p p e r v l a k met r o e r e n 2 m 484 438 G r o o t s p a n t o p p e r v l . 2 m 15, 164 12,175 B l o k koëfficiënt

-

0,84 0,83 Bouwj a a r ₁₉₅₈ TABEL 1 a Naam s c h i p ••Rhientank 1 1 " B e l a d i n g s g r a a d % _87.4 Lengte o v e r a l l e s m 80.0 B r e e d t e m 9.46 C o n s t r u c t i e diepgang m 2.70 W a t e r v e r p l a a t s i n g b i j

(19)

TABEL 2 L o k a t i e no. 1 Hogevaart F l e v o l a n d Z u i d B e l a d i n g s g r a a d 100 % Gemiddelde k a n a a l b r e e d t e (m) : 37.48 Gemiddeld k a n a a l o p p e r v l a k (m2): 97.6 W e r k e l i j k e d i e p t e (m) : 3.5 S n e l h e i d (m/s) Vermogen (kW) 2.04 34.8 2.156 58.5 2.426 167.1 2.413 212.3 2.446 150.3 2.197 59.4 TABEL 3 L o k a t i e no. 2 Hogevaart F l e v o l a n d Z u i d B e l a d i n g s g r a a d 100 % Gemiddelde k a n a a l b r e e d t e (m) : 35.6 Gemiddeld k a n a a l o p p e r v l a k (m2): 87.49 W e r k e l i j k e d i e p t e (m) : 3.5 S n e l h e i d (m/s) Vermogen (kW) 1 .708 32.5 1 .887 56.0 2.247 105.8 2.335 167.7 2.517 218.7 2.131 21 5.9 2.3 154.7 2.205 105.4 2.141 60.0 1 .854 34.0

(20)

L o k a t i e no. 3 Hogevaart F l e v o l a n d Z u i d B e l a d i n g s g r a a d 100 % Gemiddelde k a n a a l b r e e d t e (m) : 31 .29 Gemiddeld k a n a a l o p p e r v l a k (m2): 76.12 W e r k e l i j k e d i e p t e (m) : 3.25 S n e l h e i d (m/s) Vermogen (kW) 1 .71 33.1 2 60.7 2.205 103.1 2.086 171.8 2.123 212.7 2.101 210.1 2.257 178.1 2,199 101.9 1 .997 61 .2 1 .86 33.1

(21)

TABEL 5 L o k a t i e no. _{6 Twenthekanaal} B e l a d i n g s g r a a d 100 % Gemiddelde k a n a a l b r e e d t e _{(m) : 50} Gemiddeld k a n a a l o p p e r v l a k (m2): 186.72 W e r k e l i j k e d i e p t e (m) : 5 S n e l h e i d (m/s) Vermogen (kW) 2.195 30.8 2.525 _{5 5}_{. 3} 2.975 82.4 3.27 124.7 3.438 185.9 3.581 ₁₈₂_.9 3.389 127.1 3.12 _{8 2}_.3 2.648 48.4 2.345 3 0.3 3.486 _183.5 TABEL 6 L o k a t i e no. 7 Twenthekanaal B e l a d i n g s g r a a d 100 % Gemiddelde k a n a a l b r e e d t e (m) : 50 Gemiddeld k a n a a l o p p e r v l a k (m2): 160.15 W e r k e l i j k e d i e p t e (m) : 3.5 S n e l h e i d (m/s) Vermogen (kW) 2.126 32.4 2.527 57.7 3.013 94.4 3.163 142.8 3.248 _199.5 3.271 203.2 3.221 _142.5 3.091 95.0 2.636 57.2 2.22 30.8

(22)

L o k a t i e no. 1 Hogevaart F l e v o l a n d Z u i d B e l a d i n g s g r a a d 70 % Gemiddelde k a n a a l b r e e d t e (m) : 38.75 Gemiddeld k a n a a l o p p e r v l a k (m2): 98.72 W e r k e l i j k e d i e p t e (m) : 3.5 S n e l h e i d (m/s) Vermogen (kW) 2.113 33.1 2.369 61 .2 2.706 9 9.1 2.683 156.9 2.762 199.7 2.78 201 .5 2.811 151 .7 2.619 101 .2 2.131 58.2 TABEL 8 L o k a t i e no. 2 Hogevaart F l e v o l a n d Z u i d B e l a d i n g s g r a a d 70 % Gemiddelde k a n a a l b r e e d t e (m) : 35.6 Gemiddeld k a n a a l o p p e r v l a k (m2): 87.1 W e r k e l i j k e d i e p t e (m) : 3.5 S n e l h e i d (m/s) Vermogen (kW) 1 .938 31.2 2.28 62.1 2.581 99 .7 2.511 116.8 2.751 201.0 2.11 201.6 2.56 156.1 2.618 98.7 2.295 60.0 2.116 35.0

(23)

TABEL 9 L o k a t i e no. 3 Hogevaart F l e v o l a n d Z u i d B e l a d i n g s g r a a d 70 % Gemiddelde k a n a a l b r e e d t e (m) : 31 .1 Gemiddeld k a n a a l o p p e r v l a k (m2): 76.08 W e r k e l i j k e d i e p t e (m) : 3.25 S n e l h e i d (m/s) Vermogen (kW) 1 .97 35.8 2.259 61.2 2.128 105.2 2.601 119.6 2.5 209 .5 2.61 200.9 2.337 158.0 2.38 103.5 2.179 60.7 1 .998 ₃₃.1 TABEL 10 L o k a t i e no. 5 L a g e v a a r t F l e v o l a n d Oost B e l a d i n g s g r a a d 70 % Gemiddelde k a n a a l b r e e d t e (m) : 33.82 Gemiddeld k a n a a l o p p e r v l a k (m2): 85.11 W e r k e l i j k e d i e p t e (m) : 3.5 S n e l h e i d (m/s) Vermogen (kW) 2.011 33.9 2.289 61 .6 2.397 96.1 2.171 150.5 2.601 211 .9 2.56 215.7 2.138 118.2 2.119 96.1 2.338 62.3 2.1 31 33.0

(24)

L o k a t i e no. : 10 Markermeer B e l a d i n g s g r a a d : 100 % W e r k e l i j k e d i e p t e (m) : 3.58 S n e l h e i d (m/s) 2.24 2.64 3.21 3.46 3.78 2.4 2.77 3.14 3.49 3.85 Vermogen (kW) 32.5 5 7. 3 85.7 131 .2 192.3 31 .5 56.5 84.8 127.4 191 .7 TABEL 12 L o k a t i e no. : 11 I J s s e l m e e r B e l a d i n g s g r a a d : 100 % W e r k e l i j k e d i e p t e (m) : 6.8 S n e l h e i d (m/s) Vermogen (kW) 2.36 29 .8 2.85 52.6 3.28 78.6 3.68 125.3 3.96 175.3 2.2 28.7 2.8 52.5 3.22 76.3 3.64 125.6 3.94 172.3

(25)

TABEL 13 L o k a t i e no. : 12 O o s t v a a r d e r s d i e p B e l a d i n g s g r a a d : 70 % W e r k e l i j k e d i e p t e (m) : 3.72 S n e l h e i d (m/s) Vermogen (kW) 2.14 30.3 3.1 54.1 3.48 81.7 3.85 125.2 4.16 186.4 4.1 187.6 4 134.8 3.52 82.1 3 55.0

(26)

L o k a t i e Main- Donau-kanaal Diepgang s c h i p (m) 1.5 - 2.0 - 2.5 B r e e d t e k a n a a l (m) 55 Oppervlak k a n a a l (m2) 172 W e r k e l i j k e d i e p t e (m) 4.25 H e l l i n g t a l u d (1:n) n • 3 S n e l h e i d (m/s) Vermogen (kW) 1 .7 10.3 3.6 84.6 3.97 158.9 4.17 272.1 4.195 360.4 4.21 374.4 4.24 524.4 S n e l h e i d (m/s) Vermogen (kW) 2.03 35.3 2.84 114.7 3.085 165.5 3.32 267.0 3.4 361.1 3.425 531 .0 S n e l h e i d (m/s) Vermogen (kW) 1.76 25.7 1.81 27.9 2.39 64.6 2.73 155.9 2.89 234.6 3.07 310.4 3.205 484.0

(27)

TABEL 17 (behorende b i j t a b e l 2 en f i g u u r 2)

B i j de berekende s n e l h e i d i s v o o r h e t rendement de v o l g e n d e u i t d r u k k i n g t o e g e p a s t : n t = ,14 + .047 » * (1 - P / Pmax).

Vermogen Berekende s n e l h e i d Gemeten s n e l h e i d A f w i j k i n g

(kW) (m/s) (m/s) {%) 34.8 1 .911 2.040 6.3 58.5 2.174 2,156 0.8 167.1 2.438 2.426 0.5 212.3 2.438 2,413 1.0 150.3 2.438 2.446 0.3 59 .4 2.182 2.197 0.7 Voor de g r a f i s c h e u i t v o e r z i e f i g u u r 14. B i j de berekende s n e l h e i d i s v o o r h e t rendement de v o l g e n d e u i t d r u k k i n g t o e g e p a s t : n t = .067 « D + .098 * D'^2 * ( 1 ~ ? / Pmax).

(kW) (m/s) (m/s) ( ? ) 34.8 1 .875 2,040 8.1 58.5 2.1 39 2.156 0.8 167.1 2.425 2.426 0.0 212.3 2.425 2.413 0.5 150.3 2.425 2.446 0.9 59 .4 2.146 2.197 2.3 Voor de g r a f i s c h e u i t v o e r z i e f i g u u r 23.

(28)

B i j de berekende s n e l h e i d i s v o o r h e t rendement de volgende u i t d r u k k i n g t o e g e p a s t : n t = .1 4 + .047 * D'^3 * (1 - P / Pmax).

(kW) (m/s) (m/s) {%) 32.6 1 .870 1 .708 9 .5 66.0 2.212 1 .887 17.2 105.8 2.361 2.247 5.1 167.7 2.378 2.335 1.8 218.7 2.378 2.517 5.5 * 216.9 2.378 2.131 11 .6 154.7 2.378 2.300 3.4 105.4 2.361 2.205 7.1 60.0 2.170 2.141 1.3 34.0 1.891 1 .854 2.0 * H i e r i s de gemeten s n e l h e i d g r o t e r dan de g r e n s s n e l h e i d v o l g e n s de t h e o r i e Bouwmeester van 2.378 ( m / s ) . Voor de g r a f i s c h e u i t v o e r z i e f i g u u r 15. B i j de berekende s n e l h e i d i s v o o r h e t rendement de v o l g e n d e u i t d r u k k i n g t o e g e p a s t : n t = .067 * D + .098 * D''2 « (1 - P / Pmax).

(kW) (m/s) (m/s) {%) 32.6 1 .835 1 .708 7.4 66.0 2.179 1 .887 15.5 105.8 2.343 2.247 4.3 167.7 2.373 2.335 1 .6 218.7 2.373 2.517 5.7 « 216.9 2.373 2.131 11.4 154.7 2.373 2.300 3.2 105.4 2.342 2.205 6.2 60.0 2.136 2.141 0.2 34.0 1.856 1 .854 0.1 * H i e r i s de gemeten s n e l h e i d g r o t e r dan de g r e n s s n e l h e i d v o l g e n s de t h e o r i e Bouwmeester van 2.378 (m/s). Voor de g r a f i s c h e u i t v o e r z i e f i g u u r 24.

(29)

B i j de berekende s n e l h e i d i s voor h e t rendement de volgende u i t d r u k k i n g t o e g e p a s t : n t = .1 4 + .047 * D'"3 * (1 - P / Pmax).

(kW) (ra/s) (m/s) {%) 33.1 1 .782 1 .710 4.2 60.7 2.060 2.000 _3.0 103.1 2.203 2.205 0.1 » 174.8 2.203 2.086 5.6 212.7 2.203 2.123 3.8 210.1 2.203 2.101 4.9 178.1 2.203 2.257 2.4 » 104.9 2.203 2.199 0.2 61 .2 2.063 1 .997 3.3 33.1 1 .782 1 .860 4.2 * H i e r i s de gemeten s n e l h e i d g r o t e r dan de g r e n s s n e l h e i d v o l g e n s de t h e o r i e Bouwmeester van 2.203 ( m / s ) . Voor de g r a f i s c h e u i t v o e r z i e f i g u u r 16.

B i j de berekende s n e l h e i d i s v o o r h e t rendement de volgende u i t d r u k k i n g t o e g e p a s t : n t = ,067 * D + .098 * D'^2 « (1 - P / Pmax).

(kW) (m/s) (m/s) {%) 33.1 1 .750 1.710 2.3 60.7 2.029 2.000 1 .4 103.1 2.198 2.205 0.3 * 174.8 2.203 2.086 5.6 212.7 2.203 2.123 3.8 210.1 2.203 2.101 4.9 178.1 2.203 2.257 2.4 104.9 2.200 2.199 0.1 61 .2 2.032 1 .997 1.8 33.1 1 .750 1 .860 5.9 * H i e r i s de gemeten s n e l h e i d g r o t e r dan de g r e n s s n e l h e i d v o l g e n s de t h e o r i e Bouwmeester van 2.203 ( m / s ) . Voor de g r a f i s c h e u i t v o e r z i e f i g u u r 25.

(30)

B i j de berekende s n e l h e i d i s voor h e t rendement de volgende u i t d r u k k i n g t o e g e p a s t : n t = . 11 + .017 * D"3 « (1 - P / Pmax),

Vermogen Berekende s n e l h e i d _{Gemeten s n e l h e i d} _{A f w i j k i n g}

(kW) (m/s) (m/s) {%) 33.1 2.005 2,113 6.5 61 .2 2.352 _2,369 _0,7 99.1 2.588 2.706 _1.3 156.9 2.699 2.683 0,6 199.7 2.699 2.762 _2,3 201 .5 2.699 2,780 _2,9 151 .7 2.697 2,811 1.1 101.2 2.596 _2,619 _0,9 58,2 2.321 _2,131 _1,5 Voor de g r a f i s c h e u i t v o e r z i e f i g u u r 17.

B i j de berekende s n e l h e i d i s voor h e t rendement de volgende u i t d r u k k i n g t o e g e p a s t : n t = .067 * D + .098 * D''2 * (1 - P / Pmax).

u i t d r u k k i n g

(kW) (m/s) (m/s) {%) 33.1 2.028 2.113 5.3 61 .2 2.373 2.369 0.2 99.1 2.599 2.706 3.9 156.9 2.687 2.683 0.1 199.7 2.687 2.762 _2.7 201 .5 2.687 2.780 _3.1 151 .7 2,687 2.811 1.5 101 .2 2.606 _2.619 _0.5 58.2 2.316 _2.131 _3.6 Voor de g r a f i s c h e u i t v o e r z i e f i g u u r 26.

(31)

B i j de berekende s n e l h e i d i s v o o r h e t rendement de v o l g e n d e u i t d r u k k i n g t o e g e p a s t : n t = .14 + .047 * D"3 ^ (1 - P / Pmax).

(kW) (ra/s) (m/s) i%) 34.2 2.015 1 .938 4.0 62.4 2.345 2.280 2.9 99.7 2.555 2.581 1.0 146.8 2.633 2.514 4.7 201 .0 2.635 2.754 4.3 * 204.6 2.635 2.440 8.0 156.1 2.634 2.560 2.9 98.7 2.551 2.648 3.6 * 60.0 2.325 2.295 1 .3 35.0 2.028 2.146 5.5 * H i e r i s de gemeten s n e l h e i d g r o t e r dan de g r e n s s n e l h e i d v o l g e n s de t h e o r i e Bouwmeester van 2.638 ( m / s ) . Voor de g r a f i s c h e u i t v o e r z i e f i g u u r 18. B i j de berekende s n e l h e i d i s v o o r h e t rendement de v o l g e n d e u i t d r u k k i n g t o e g e p a s t : n t = .067 * D + .098 » D"2 « (1 - P / Pmax).

(kW) (m/s) (m/s) (?) 34.2 2.039 1 .938 5.2 62.4 2.365 2.280 3.7 99.7 2.564 2.581 0.7 146.8 2.628 2.514 4.5 201.0 2.628 2.754 4.6 « 204.6 2.628 2.440 7.7 156.1 2.628 2.560 2.7 98.7 2.561 2.648 3.3 * 60.0 2.345 2.29 5 2.2 35.0 2.051 2.146 4.4 « H i e r i s de gemeten s n e l h e i d g r o t e r dan de g r e n s s n e l h e i d v o l g e n s de t h e o r i e Bouwmeester van 2.638 ( m / s ) . Voor de g r a f i s c h e u i t v o e r z i e f i g u u r 27.

(32)

B i j de berekende s n e l h e i d i s voor h e t rendement de v o l g e n d e u i t d r u k k i n g t o e g e p a s t : n t = . 14 + .047 *f D'^S * (1 - P / Pmax).

Vermogen Berekende s n e l h e i d Gemeten s n e l h e i d _{A f w i j k i n g}

(kW) (m/s) (m/s) _{%) 35.8 _{1 .938} _{1 .970} 1 .6 64.2 _2.239 _2.259 0.9 105.2 2.437 2.428 0.4 149 .6 2.485 2.604 _{4.6 *} 209 .5 2.485 2.500 _{0.6 *} 200.9 2.485 2.640 _{5.9 *} 158.0 _2.485 _2.337 6.3 103.5 2.432 _2.380 _2.2 60.7 2.212 _2.179 _{1 .5} 33.1 1 .897 1.998 5.0 * H i e r i s de gemeten s n e l h e i d g r o t e r dan de g r e n s s n e l h e i d v o l g e n s de t h e o r i e Bouwmeester van 2.485 (m/s). Voor de g r a f i s c h e u i t v o e r z i e f i g u u r 19.

B i j de berekende s n e l h e i d i s voor h e t rendement de volgende u i t d r u k k i n g t o e g e p a s t : n t = .067 » D + .098 « D"2 * (1 - P / Pmax).

(kW) (m/s) (m/s) {%) 35.8 1.961 1.970 _0.5 64.2 2.257 2.259 0.1 105.2 2.443 2.428 0.6 149.6 _2.483 _2.604 _{4.6 *} 209 .5 2.483 2.500 _{0.7 *} 200.9 2.483 2.640 _{5.9 *} 158.0 _2.483 _2.337 6.3 103.5 2.439 2.380 _2.5 60.7 2.231 2.179 2.4 33.1 1.919 1.998 _3.9 * H i e r i s de gemeten s n e l h e i d g r o t e r dan de g r e n s s n e l h e i d v o l g e n s de t h e o r i e Bouwmeester van 2.485 (m/s). Voor de g r a f i s c h e u i t v o e r z i e f i g u u r 28. f

(33)

TABEL 23 (behorende b i j t a b e l 10 en f i g u u r 10) B i j de berekende s n e l h e i d i s v o o r h e t rendement de v o l g e n d e u i t d r u k k i n g t o e g e p a s t : n t = .14 + .047 « D'^3 * (1 - P / Pmax). Vermogen Berekende s n e l h e i d (kW) (m/s) 33.9 2.010 61 .6 2.338 96.1 _2.543 150.5 2.643 211 .9 2.644 215.7 2.644 148.2 2.642 96.1 _2.543 62.3 2.344 33.0 1 .995 Gemeten s n e l h e i d A f w i j k i n g (m/s) _{%) 2.01 1 0.1 2.289 2.1 2.397 6.1 2.471 7.0 2.601 1 .7 2.560 _3.3 2.438 8.4 2.419 5.1 2.338 _0.3 2.134 _6.5 Voor de g r a f i s c h e u i t v o e r z i e f i g u u r 20.

B i j de berekende s n e l h e i d i s v o o r h e t rendement de volgende u i t d r u k k i n g t o e g e p a s t : n t = .067 » D + .098 » 0^2 * ( 1 - P / Pmax). Vermogen Berekende s n e l h e i d (kW) (m/s) 33.9 2.033 61 .6 2.358 96.1 2.554 150.5 2.636 211 .9 2.636 215.7 2.636 148.2 2.636 96.1 2.554 62.3 2.364 33.0 2.018 Gemeten s n e l h e i d A f w i j k i n g (m/s) _{( ? )} 2.011 1 .1 2.289 3.0 2.397 6.5 2.471 6.7 2.601 _{1 .3} 2.560 3.0 2.438 8.1 2.419 5.6 2.338 1 .1 2.134 5.4 Voor de g r a f i s c h e u i t v o e r z i e f i g u u r 29.

(34)

B i j de berekende s n e l h e i d i s v o o r h e t rendement de v o l g e n d e u i t d r u k k i n g t o e g e p a s t ; ; n t = .14 + .047 * * (1 - P / Pmax).

(kW) (m/s) (m/s) i%) 35.3 2.065 2.030 1 .7 114.7 2.868 2.840 1 .0 165.5 3.101 3.085 0.5 267.0 3; 300 3.320 0.6 361 .1 3.325 3.400 2.2 « 531 .0 3.325 3.425 2.9 * * H i e r i s de gemeten s n e l h e i d g r o t e r dan de g r e n s s n e l h e i d v o l g e n s de t h e o r i e Bouwmeester van 3.327 (m/s). Voor de g r a f i s c h e u i t v o e r z i e f i g u u r 2 1 . ( B i j de berekende s n e l h e i d i s v o o r h e t rendement de v o l g e n d e u i t d r u k k i n g t o e g e p a s t : n t = .067 * D + .098 « D'^2 * (1 - P / Pmax).

(kW) (m/s) (m/s) ( ? ) 35.3 2.077 2.030 2.3 114.7 2.880 2.840 1 .4 165.5 3.111 3.085 0.8 267.0 3.303 3.320 0.5 361.1 3.324 3.400 2.2 * 531 .0 3.324 3.425 2.9 * * H i e r i s de gemeten s n e l h e i d g r o t e r dan de g r e n s s n e l h e i d v o l g e n s de t h e o r i e Bouwmeester van 3.327 (m/s). Voor de g r a f i s c h e u i t v o e r z i e f i g u u r 30.

(35)

B i j de berekende s n e l h e i d i s voor h e t rendement de volgende u i t d r u k k i n g t o e g e p a s t : n t = .11 + .017 * D'^3 * (1 - P / Pmax).

(kW) (m/s) (m/s) {%) 25.7 1 .782 1 .760 1 .2 27.9 1 .828 1 .810 1 .0 81.6 2.515 2.390 5.2 155.9 2.879 2.730 5.5 231.6 3.028 2.890 1.8 310.1 3.015 3.070 0.8 * 181.0 3.015 3.205 5.0 * * H i e r i s de gemeten s n e l h e i d g r o t e r dan de g r e n s s n e l h e i d v o l g e n s de t h e o r i e Bouwmeester van 3.015 (m/s). Voor de g r a f i s c h e u i t v o e r z i e f i g u u r 22. B i j de berekende s n e l h e i d i s v o o r h e t rendement de v o l g e n d e u i t d r u k k i n g t o e g e p a s t : n t = .067 * D + .098 « D''2 « (1 - P / Pmax).

Vermogen Berekende s n e l h e i d Gemeten s n e l h e i d A f w i j k i n i

(kW) (m/s) (m/s) ( ? ) 25.7 1.719 1.760 2.1 27.9 1 .763 1 .810 2.6 81.6 2.137 2.390 1 .9 155.9 2.808 2.730 2.8 231.6 2.981 2.890 3.3 310.1 3.031 3.070 1.3 « 181.0 3.033 3.205 5.1 * H i e r i s de gemeten s n e l h e i d g r o t e r dan de g r e n s s n e l h e i d v o l g e n s de t h e o r i e Bouwmeester van 3.015 ( m / s ) . Voor de g r a f i s c h e u i t v o e r z i e f i g u u r 3 1 .

(36)

(37)

FIGUUR 2 (behorende b i j t a b e l 2) w a t e r s p i e g e l b r e e d t e (m) = 37.48 k a n a a l o p p e r v l a k (m2) 97.6 w e r k e l i j k e d i e p t e (m) 3.5 h e l l i n g t a l u d (1: n ) n = 0 b r e e d t e s c h i p (m) = 6.5 o p p e r v l a k t e g r o o t s p a n t (m2) = _15.164 b e l a d i n g s p e r c e n t a g e ( $ ) = 100 maximale vermogen (kW) = 220 gamma .9 G r e n s s n e l h e i d volgens methode S c h i j f : 2.7 m/s G r e n s s n e l h e i d v o l g e n s methode Bouwmeester met y= .9 : 2.57 m/s

v a a r - m o t o r - Berekende s n e l h e i d vermogen rendementscoëff. 2.04 34.8 0.79 2.156 58.5 0.56 2.426 167.1 0.29 2.413 212.3 0.23 2.446 150.3 0.34 2.197 59.4 0.59 De gevonden b e s t e r e c h t e i s : n t = - . 6 3 x (P/Pmax) + .79

(38)

w a t e r s p i e g e l b r e e d t e (m) = 35.6 k a n a a l o p p e r v l a k (m2) = 87.49 w e r k e l i j k e d i e p t e (m) = 3.5 h e l l i n g t a l u d ( 1 : n ) n = 0 b r e e d t e s c h i p (m) = 6.5 o p p e r v l a k t e g r o o t s p a n t (m2) = 15.164 b e l a d i n g s p e r c e n t a g e {%) = 100 maximale vermogen (kW) = 220 gamma .9 G r e n s s n e l h e i d v o l g e n s methode S c h i j f : 2.5 m/s G r e n s s n e l h e i d v o l g e n s methode Bouwmeester met y= .9 : 2.38 m/s

v a a r - m o t o r - Berekende s n e l h e i d vermogen rendementscoëff. 1 .708 32.6 0.49 1 .887 66.0 0.33 2.247 105.8 0.37 2.335 167.7 0.27 2.517 218.7 0.23 * 2.131 216.9 0.15 2.3 154.7 0.27 2.205 105,4 0.35 2.141 60.0 0.55 1 .854 34.0 0.60

H i e r i s de v a a r s n e l h e i d g r o t e r dan de g r e n s s n e l h e i d v o l g e n s "methode Bouw-meester''; h i e r d o o r i s de s p i e g e l d a l i n g en dus de n t n i e t t e b e p a l e n . Voor de s p i e g e l d a l i n g w o r d t nu de waarde aangenomen o p t r e d e n d e b i j de g r e n s s n e l h e i d .

P/Pnax

(39)

FIGUUR 4 (behorende b i j t a b e l 4) w a t e r s p i e g e l b r e e d t e (m) = 31 .29 k a n a a l o p p e r v l a k (m2) = 76.42 w e r k e l i j k e d i e p t e (m) = 3.25 h e l l i n g t a l u d ( 1 : n ) n = 0 b r e e d t e s c h i p (m) = 6.5 o p p e r v l a k t e g r o o t s p a n t (m2) = 15.164 b e l a d i n g s p e r c e n t a g e i%) = 100 maximale vermogen (kW) = 220 gamma - .9 G r e n s s n e l h e i d v o l g e n s methode S c h i j f

G r e n s s n e l h e i d v o l g e n s methode Bouwmeester met y=

2.33 m/s 2.2 m/s v a a r - motor- Berekende s n e l h e i d vermogen rendementscoëff. 1.71 33.1 0.57 2 60.7 0.52 2.205 103.1 0.45 * 2.086 174.8 0.21 2.123 212.7 0.18 2.101 210.1 0.18 2.257 178.1 0.26 » 2.199 104.9 0.43 1.997 61 ,2 0.51 1.86 33.1 0.74

H i e r i s de v a a r s n e l h e i d g r o t e r dan de g r e n s s n e l h e i d volgens ''methode Bouw-meester''; h i e r d o o r i s de s p i e g e l d a l i n g en dus de n t n i e t t e b e p a l e n . Voor de s p i e g e l d a l i n g w o r d t nu de waarde aangenomen o p t r e d e n d e b i j de g r e n s s n e l h e i d .

P/Pnax

e

.2

.4 .6

.8

(40)

w a t e r s p i e g e l b r e e d t e (m) = 50 kanaal o p p e r v l a k (m2) = 186.72 w e r k e l i j k e d i e p t e (m) = 5 h e l l i n g t a l u d ( 1: n ) n = 0 b r e e d t e s c h i p (m) = 6.5 o p p e r v l a k t e g r o o t s p a n t (m2) = 15.164 b e l a d i n g s p e r c e n t a g e ( ? ) = 100 maximale vermogen (kW) = 220 gamma = .9 G r e n s s n e l h e i d v o l g e n s methode S c h i j f

G r e n s s n e l h e i d v o l g e n s methode Bouwmeester met y=

3.99 m/s 3.9 m/s v a a r -s n e l h e i d 2.195 2.525 2.975 3.27 3.4.38 3.581 3.389 3.12 2.648 2.345 3.486 m o t o r -vermogen 30.8 55.3 82.4 124.7 185.9 182.9 127.1 82.3 48.4 30.3 183.5 Berekende r e n d e m e n t s c o ë f f . 0.52 0.45 0.50 0.45 0.36 0.42 0.50 0.59 0.59 0.65 0.38

P/Prnax

.2

.4

.6 .8

De gevonden b e s t e r e c h t e i s : n t = -.27 x (P/Pmax) + .62

(41)

FIGUUR 6 (behorende b i j t a b e l 6) w a t e r s p i e g e l b r e e d t e (m) = 50 k a n a a l o p p e r v l a k (m2) = 160.15 w e r k e l i j k e d i e p t e (m) = 3.5 h e l l i n g t a l u d (1 :n) n = 0 b r e e d t e s c h i p (m) = 6.5 o p p e r v l a k t e g r o o t s p a n t (m2) = 15.164 b e l a d i n g s p e r c e n t a g e {%) = 100 maximale vermogen (kW) = 220 gamma = _.9 G r e n s s n e l h e i d v o l g e n s methode S c h i j f : 3.55 m/s G r e n s s n e l h e i d v o l g e n s methode Bouwmeester met y= .9 : 3.41 m/s

v a a r - m o t o r - Berekende s n e l h e i d vermogen rendementscoëff. 2.126 32.4 0.93 2.527 57.7 0.89 3.013 94.4 0.97 3.163 142.8 0.76 3.248 199.5 0.60 3.271 203.2 0.60 3.221 142.5 0.81 3.091 95.0 1.05 2.636 57.2 1.03 2.22 30.8 1.12

(42)

w a t e r s p i e g e l b r e e d t e (m) = 38.75 k a n a a l o p p e r v l a k (m2) = 98.72 w e r k e l i j k e d i e p t e (m) = 3.5 h e l l i n g t a l u d (1:n) n = 0 b r e e d t e s c h i p (m) = 6.5 o p p e r v l a k t e g r o o t s p a n t (m2) = 12.175 b e l a d i n g s p e r c e n t a g e ( $ ) = 70 maximale vermogen (kW) = 220 gamma = .9 G r e n s s n e l h e i d v o l g e n s methode S c h i j f : 2.91 m/s G r e n s s n e l h e i d v o l g e n s methode Bouwmeester met y= .9 : 2.82 m/s

v a a r - m o t o r - Berekende s n e l h e i d vermogen rendementscoëff. 2.143 33.1 0.50 2.369 61 .2 0.37 2.706 99.4 0.36 2.683 156.9 0.22 2.762 199.7 0.20 2.78 201.5 0.20 2.814 151 .7 0.29 2.619 101 .2 0.32 2.434 58.2 0.43

(43)

FIGUUR 8 (behorende b i j t a b e l 8) w a t e r s p i e g e l b r e e d t e (m) = 35.6 k a n a a l o p p e r v l a k (m2) = 87.1 w e r k e l i j k e d i e p t e (m) = 3.5 h e l l i n g t a l u d (1:n) n = 0 b r e e d t e s c h i p (m) = 6.5 o p p e r v l a k t e g r o o t s p a n t (m2) = 12.175 b e l a d i n g s p e r c e n t a g e {%) = 70 maximale vermogen (kW) = 220 gamma = _.9 G r e n s s n e l h e i d volgens methode S c h i j f

G r e n s s n e l h e i d volgens methode Bouwmeester met y= .9

2.73 m/s 2.64 m/s v a a r - m o t o r - Berekende s n e l h e i d vermogen rendementscoëff. 1.9 38 34.2 0.35 2.28 62.4 0.33 2.581 99.7 0.32 2.514 146.8 0.20 2.754 201.0 0.18 « 2.44 204.6 0.13 2.56 156.1 0.20 2.648 98.7 0.37 « 2.295 60.0 0.35 2.146 35.0 0.48

H i e r i s de v a a r s n e l h e i d g r o t e r dan de g r e n s s n e l h e i d v o l g e n s "methode Bouw-m e e s t e r " ; h i e r d o o r i s de s p i e g e l d a l i n g en dus de n t n i e t t e b e p a l e n . Voor de s p i e g e l d a l i n g w o r d t nu de waarde aangenomen optredende b i j de g r e n s s n e l h e i d .

P/Pnax

0

.2

.4

.6 .8

(44)

w a t e r s p i e g e l b r e e d t e k a n a a l o p p e r v l a k w e r k e l i j k e d i e p t e h e l l i n g t a l u d ( 1 : n ) b r e e d t e s c h i p o p p e r v l a k t e g r o o t s p a n t (m2) b e l a d i n g s p e r c e n t a g e maximale vermogen gamma (m) = 31.1 (m2) = 76.08 (m) = 3.25 n = 0 (m) = 6.5 (m2) = _12.175 ( ? ) = 70 (kW) = 220 = .9 G r e n s s n e l h e i d v o l g e n s methode S c h i j f

G r e n s s n e l h e i d v o l g e n s methode Bouwmeester met y= .9 2.58 m/s 2.49 m/s v a a r -s n e l h e i d 1.97 2.259 2.428 2.604 2.5 2.64 2.337 2.38 2.179 1.998 motor-vermogen 35.8 64.2 105.2 149 .6 209.5 200.9 158.0 103.5 60.7 33.1 Berekende rendementscoëff, 0.42 0.37 0.30 0.24 « 0.17 « 0.18 » 0.17 0.28 0.35 0.48

m e e s t e r "

ITJrZnl 1 / "T.

g r e n s s n e l h e i d v o l g e n s "methode Bouw-meester h i e r d o o r i s de s p i e g e l d a l i n g en dus de n t n i e t t e b e p a l e n . Voor de s p i e g e l d a l i n g w o r d t nu de waarde aangenomen optredende b i j de g r e n s s n e l h e i d

P / P n a x

.2 .4

.6

.8

(45)

FIGUUR 10 (behorende b l j t a b e l 10) w a t e r s p i e g e l b r e e d t e (m) = 33.82 k a n a a l o p p e r v l a k (m2) = 85.41001 w e r k e l i j k e d i e p t e (m) = 3.5 h e l l i n g t a l u d (1:n) n = 0 b r e e d t e s c h i p (m) = 6.5 o p p e r v l a k t e g r o o t s p a n t (m2) = 12.175 b e l a d i n g s p e r c e n t a g e {%) = 70 maximale vermogen (kW) = 220 gamma = _.9 G r e n s s n e l h e i d v o l g e n s methode S c h i j f : 2.75 m/s G r e n s s n e l h e i d v o l g e n s methode Bouwmeester met y= .9 : 2.66 m/s

v a a r - m o t o r - Berekende s n e l h e i d vermogen rendementscoëff. 2.011 33.9 0.40 2.289 61 .6 0.34 2.397 96.1 0.25 2.471 150.5 0.18 2.601 211 .9 0.16 2.56 215.7 0.14 2.438 148.2 0.17 2.419 96.1 0.26 2.338 62.3 0.36 2.134 33.0 0.50

(46)

w a t e r s p i e g e l b r e e d t e (m) = 55 k a n a a l o p p e r v l a k (m2) = 172 w e r k e l i j k e d i e p t e (m) = 4.25 h e l l i n g t a l u d (1:n) n = 3 b r e e d t e s c h i p (m) = 9.46 o p p e r v l a k t e g r o o t s p a n t (m2) = 14.19 b e l a d i n g s p e r c e n t a g e i%) = 0 maximale vermogen (kW) = 515 gamma = .9 G r e n s s n e l h e i d v o l g e n s methode S c h i j f : 3.64 m/s G r e n s s n e l h e i d v o l g e n s methode Bouwmeester met y= .9 : 3.64 m/s

v a a r - m o t o r - Berekende s n e l h e i d vermogen rendementscoëff. 1 .7 10.3 0.39 3.6 84.6 0.57 3.97 158.9 0.34 « 4.17 272.1 0.20 » 4.195 360.4 0.15 * 4.21 374 .4 0.14 » 4.24 524.4 0.10 «

» H i e r i s de v a a r s n e l h e i d g r o t e r dan de g r e n s s n e l h e i d v o l g e n s ''methode Bouw-meester''; h i e r d o o r i s de s p i e g e l d a l i n g en dus de n t n i e t t e b e p a l e n . Voor de s p i e g e l d a l i n g w o r d t nu de waarde aangenomen o p t r e d e n d e b i j de g r e n s s n e l h e i d .

(47)

FIGUUR 12 _{(behorende b i j t a b e l 15)} w a t e r s p i e g e l b r e e d t e (m) = 55 k a n a a l o p p e r v l a k (m2) = 172 w e r k e l i j k e d i e p t e (m) = ^ 25 h e l l i n g t a l u d (l.-n) n = 3' b r e e d t e s c h i p („,) = 9.46 o p p e r v l a k t e g r o o t s p a n t (m2) = 18.92 b e l a d i n g s p e r c e n t a g e (%) = O maximale vermogen (kW) = 515 gamma ^ g G r e n s s n e l h e i d v o l g e n s methode S c h i j f

G r e n s s n e l h e i d v o l g e n s methode Bouwmeester met y= .9 j s'j^ Z l

vaan- m o t o r - Berekende s n e l h e i d vermogen rendementscoëff. 2-03 35.3 2.81) n u . 7 3.085 165.5 3.32 267.0 3.^ 361.1 3.'(25 531 .0 0.46 0.42 0.39 0.34 0.26 » 0 . 1 7 »

de v a a r s n e l h e i d g r o t e r dan de g r e n s s n e l h e i d volgens "methode Bonw H i e r i s meester . 8

-.6

H

.4

-. 2 H

P/Pnax

De gevonden b e s t e r e c h t e i s : n t = -.32 x (P/Pmax) + .49

(48)

V

(m/s)

4 3 —

P Ckö)

(49)

FIGUUR 15 ( b e h o r e n d e h i j If^ t a b e l v a n TABEL

(50)

V

Cn/s)

3 - , — P (W)

258

(51)

FIGUUR 17 ( b e h o r e n d e b i j de 1 t a b e l v a n TABEL 20)

V

( n

/ s )

4 - j — p

(ky)

(52)

V

(n/s)

4 .

.

3 —

.

P Ckö)

(53)

FIGUUR 19 ( b e h o r e n d e b i j de 1^ t a b e l v a n TABEL 22)

V

(n/s)

(54)

(55)

V

( n

/ s )

e

1 P

iM)

(56)

(57)

FIGUUR 23 ( b e h o r e n d e b i j de 2 t a b e l v a n TABEL 17) V

(n/s)

4 3 —1

p

ikm

e

50 100 150 200 250

(58)

y (n/s)

1 - T 1 r

P (kU)

(59)

FIGUUR 25 ( b e h o r e n d e b i j de 2^ t a b e l v a n TABEL 19)

V

(n/s)

n

1 1

\ \

1 r

\

I

r

-^ l e e 15B zee zse

P (kU)

(60)

V (M/S)

4 —

-, P (kö)

(61)

FIGUUR 27 ( b e h o r e n d e b i j de 2^ t a b e l v a n TABEL 2 1 )

V

(m

/s)

(62)

V

Cn/s)

4 3 —

(63)

FIGUUR 29 ( b e h o r e n d e b i j de 2® t a b e l v a n TABEL 23) V

(m/s)

4

3

—1

P (kö)

e

50 160 150 200 250

(64)

V

( n

/ s )

P (kU)

0 118 228 338 448 558

(65)

e

_—T