ANI
ARCHIEF
Untersuchung einer geteilten
Propellerdiise
Dipl.-Ing. G. Lu th ra
165. Mitteilung der Versuchsanstalt für Binnenschiffbau e.V., Duisburg, Institut an der Rheinisch-Westfalischen Teehnischen Hochschule, Aachen,
Mitglied der Arbeitsgemeinschaft Industrieller Forschungsvereinigungen e.V., Koln'
Lab.
v.
Scheepsbouwkunde
Technische Hogeschool
Delft
1. Einleitung
Die Ummantelung des Schiffspropel-lers mittels Diise bringt besonders bei
haheren Schubbelastungen
betracht-liche Gewinne an Schub und
Wirkungs-grad. Bei den hochbelasteten
Schub-bootpropellern 1st die Anwendung von
Dusen deshalb vorteilhaft und hat be-reits eine weite Verbreitung auf den
BinnenwasserstraBen gefunden. Dusen ublicher Bauart,' wie sie bei
Schubboo-ten zur Anwendung kommen, haben jedoch den Nachteil, daB der
FlUck-wartsschub gegeniiber dem freien Pro-peller nur gering und nicht im gleichen
MaBe erhoht wird wie der
Voraus-schub. Em n hoher Riickwatsschub
ma6gebend fur Stoppwegverkurzung 1st aber gerade bei den groBen
Schub-einheiten von entscheidender
Bedeu-tung fur die Verkehrssicherheit.
Die zur Erhohung des Ruckwartsschubs
bekannten MaBnahmen, wie eine
Ver-graBerung der Propellerstrahlflache,
lassen sich wegen der Wassertiefen-bzw. Tiefgangsbeschrankung und der
dadurch bedingten Begrenzung der
Propell'erabmessungen nicht
verwirk-lichen. Durch Spezialkonstruktionen
von DOsen laBt ,sich zwar eine Verbes-Dipl.-Ing. G. Luthra
Untersuchung einer geteilten Propellerdiise
165. Mitteilung der Versuchsanstalt fur Binnenschiffbau e. V., Duisburg')Institut an der Rheinisch-Westfalischen Technischen Hochschule, Aachen
Mitglied der Arbeitsgemeinschaft Industrieller Forschungsvereinigungen e. V., Köln
serung des Ruckwartsschubs erreichen, sie verringern allgemein jedoch den
Wirkungsgrad des Dusensystems. Zur Verbesserung der
Ruckvvarlseigen-schaften von Dusenpropellern, ohne
daB die Vorzuge bezuglich des
Voraus-schubs' dabei beeintrachtigt werden, 1st
in der vorliegenden Arbeit eine geteilte Dusenkonstruktion untersucht worden, bei der das DUsenprofil durch
Verdre-'
ZNP=---7.;A q0--ktli
t7-
;ik
zi
Fig.!Abb. 2 Geteilte Diise - Prinzipskizze
hen der zwei Dusenhalften urn die ver-tikale Achse verstellt wird (Abb. 1 und 2). Eine solche Konstruktion ermoglicht,
daB der Profilanstellwinkel in einem
Teilbereich des Dilsenumfanges an die jeweilige Zustromungsrichtung ange-paf3t werden kann.
Fig.Z
ts
Es sind modellmaBig zwei
Versuchs-varianten der geteilten DUse in
Frei-fahrtversuchen in Vbraus- und
Ruck-wartsrichtung bzw. -drehsinn untersucht worden. AnschlieBend 'sind
Trossen-Fig. 2 zugmessungen an beiden Varianten in
Verbindung
mit dem
Modell einesSchubbootes durchgefuhrt und die
Ergebnisse mit denen einer festen
DOse herkammlicher Bauart
vergfei-chend bewertet warder".
*) Die Arbeitsgemeinschaft Industrieller Forschungsvereinigungen e. V., Koln, hat der Versuchsanstlit fur Binnenschiffbau e. V., Duisburg, auf deren Antrag in dan-kenswerter Weise die Durchfuhrung des Versuchsprogramms zum obengenannten Thema ermoglicht und das Vorhaben aus Mitteln des Bundesministeriums fur Wirt-schaft gefordert.
Die Anregung zur Untersuchung einer geteilten Duse ging von der Firma Oster-mann u. Co., }coin, aus. Sie hat zur Ent-wicklung einer solchen Duse Vorarbeiten geleistet und als direkte Beteiligung der Industrie einen Tell der benotigten Mittel
2. Versuchsubersicht
Versuche a) Freifahrtmessungen, Propeller-DOsen-System.
Propellerdreh-zahl n = 12,5 sec-1 konst. Tauchtiefe Mitte WeIle 315 mm
(1,5 Dprop.)
b) Trossenzugmessungen bei V = 0 und 8,0 km/h
2-S-Schub-bootmodell M 800 im MaBstab 1:10
Anhange: je Propeller 2 Flanken und 1 Hauptruder Fahrtrichtung vor- und ruckwarts
) waagerecht-Mittelebene Ruder Flache Seitenverhaltnis Strecku rig Dickenverhaltnis
Propeller P 188 r und 1 (s. Datentabelle)
Messungen a) Propellerschub und -drehmoment mechanisch mit
Federele-nnenten am Freifahrtgerat. DOsenschub elektrisch mittels Ring'
dynamometer an 6-Komponenten-Mewaage der VBD. b) Elektrisch, Schub- und Drehmoment mit Kempf- und
Remmers-Gerat, Trossenzug mittels Ringdynamometer.
Mel3werterfassung Ober SABA" EDE-Anlage der VBD.
AR c/h h2/AE t/c R 468 Hauptruder 3,852 1,154 0,954 0,108 R 467 Flankenruder 2,801 0,922 0,826 0,104 3. Versuchsvorbereitung, Dusenvarianten
Als Ausgangsbasis fOr die Versuchs-varianten diente eine bereits in einem
Vorversuch untersuchte Ausfuhrung
der geteilten Duse. Es handelt sich urn eine nach Unterlagen der Firma Oster-mann u. Co., Koln, als Auftraggeber
angefertigte Konstruktion (Abb. 3). Sie
war aus KostengrOnden sehr einfach
gehalten worden und weist in der
Null-Drehstellung der beiden um die verti-kale Achse drehbar gestalteteni Teile
em n rotationssymmetrisches Profil auf.
Die Innenseite in Dusenmitte bzw. irn
Propellerbereich 1st in einem kurzen
Abschnitt zylindrisch, wahrend der Off-nungswinkel zu beiden Enden hin 15°
betragt. Die Auf3enform in der
Null-Drehstellung ist ebenfalls zylindrisch. Im Vorversuch war diese Ausfuhrung in
Verbindung mit dem Modell eines
Schubboots untersucht worden und er-reichte hinsichtlich des Trossenzugs in
Voraus- und Ruckwartsfahrt etwa die
Resultate normaler Dusen.
Freifahrt-messungen zur Untersuchung der Aus-wirkungen einzelner Einfluf3graen, die
sich aus der Drehgeometrie der Duse
ergeben, wurden jedoch nicht
durchge-fuhrt. Bei der geteilten Konstruktion
ergibt sich naturgema13, dal3 der DO-senOffnungs- bzw. Profilanstellwinkel in
der waagerechten Mittelebene am
starksten verstellbar ist, wahrend er in
den Drehpunkten unverandert bleibt. Mit der Verdrehung der beiden Teile
verandert sich nicht nur die Grof3e der DOsenoffnung am Einlauf und Austritt,
sondern auch die Form. Wegen der Strahldispersion hinter dem Propeller
laftt sich vermuten, da6 der durch
Ver-stellung der Dusenhalften nicht mehr
konzentrisch bleibende Diffusorteil die Zirkulation ungunstig beeinflu6t und
damit den Dusenschub beeintrachtigt.
Eine starke Verstellung der beiden
Teile bewirkt auf3erdem, dal3 die Spalt-breite zwischen den FlUgelspitzen und
der DOseninnenwand bereichsweise
gr-1313er wird, wodurch Verluste im
Wir-kungsgrad entstehen.
Um die Diffusorwirkung und die ande-ren Einfluf3grof3en eingehender zu
un-tersuchen, damit diese beim Entwurf
der Versuchsvarianten ausreichende
Berucksichtigung finden, lag es nahe, zunachst mit der vorhandenen Duse
erganzende Vorversuche
durchzuf0h-ren.
Freifahrtmessungen, bei denen der
DO.-sen-Eintrittsoffnungswinkel stufenweise 2.1 Modelldaten Modell M 800 Lange Slot. 0-20 [m] 3,390 Breite [m] 1,400 Tiefgang [m] 0,175 Verdrangung [dm3] 525,260 Benetzte Oberflache [dm2] 545,200 Volligkeit a 0,632 Propeller P188 r/1 Durchrnesser [mm] 210,0 SteigungsverKaltnis P/D
[]
1,052 Flachenverhaltnis AE/A0[]
0,710 FlOgelzahl 4 Profillange 0079 R [mm] 88,4 Clasen D 129 D 128 D 130 Innen-0 Di [mm] 215,0 215,0 215,0 Auf3en- D. [mm] 258,3 260,0 (270,0)*) 260,0 (270,0)*) VerhaltniswertL/Dp []
0,76 0,73 0,73Profilform fest variabel variabel
Tank 190 m langer und 9,8 m breiter Versuchstank der VBD. Ruhendes
Was ser.
Wassertiefe: a) h = 1000 mm
b) h = 500 mm entspr. 5,0 m in Natur
Diisen D 129 feste DOse einfacher Bauart
nach Entwurf der VBD Abb. 6
D 128 geteilte Duse, I. Variante
gemeinsamer Drehpunkt in Dusenmitte Abb. 7 u. 8
D 130 geteilte Duse, II. Variante
Abb. 3
vergrofiert wurde, sind in Abb. 4 wie-dergegeben. Mit
Eintrittsoffnungswin-kel ist der WinEintrittsoffnungswin-kel gemeint, urn den der
zylindrische Teil
der Duse verstellt
wurde. Es zeigte sich, daf3 der beste
Wirkungsgrad bei einer Verstellung
des Profils urn etwa 80 erreicht wird. Eine noch starkere Verstellung wirkt
sich erwartungsgemaf3 nachteilig aus.
Der Nachteil bleibt bestehen, auch
wenn der Propeller in der
Langsrich-tung auf3ermittig zur DUse angeordndt
Freifahrtmessungen
Ausgongssliose
PropellerP 134
Eonflull Andrung 03*lon-EintrittS-6ffmnp..41117 Pre:v.01ov 01119 . 00. 14 sm.. -1It Ouse . Kr-r:70. K as as 0.5 Q6 0.7 a.? at 07 07
Ausgcmgsform der gefeilfen Ouse
0 0.1 Q7 07 at as as 17 as as J
Abb. 4
wird, urn die Spaltverluste zu verrin-gem.
Abb. 5 zeigt den Einfluf3 des
rotations-symrnetrisch gestalteten Diffusorteils.
Obwohl die Ausgangsduse trotz der vorgenommenen Anderung des
Diffu-sors die Werte der vergleichbaren
festen DUse noch nicht erreicht, 1st
durch diese Mal3nahme eine betracht-fiche Verbesserung im Dusenschub mit
gleichzeitiger Verringerung des vom
Propeller aufgenommenen
Drehmo-ments feststellbar.
Volldtandigkeitdhalber werden die
Hauptdaten_ des benutzten Propellers
nachfolgend angegeben:. Propeller Nr. 134 Typ B 4.55 Durchniesser D 162,5 mm Steigungsverhaltnis P/D 1,07 FreiTahrtmessungen Absgongschise ProoeSerP 134 Kr 10./6 0.5 0.5 Qt 03 AS 0.1 0 -a 0.1 a Abb. 5
Fur die im Anschluf3 neu entworfenen
Versuchsvarianten wurde wegen des Maf3stabseffekts em n grOBerer Mal3stab gewahlt. Die Daten des zugehdrigen
Propellers, der ebenfalls aus dem
VBD-Vorrat stammt, sind unter 2.1
aufge-fOhrt.
Von der geteilten Duse wurden zwei
Varianten entworfen, deren Abmessun-gen mi t denen der Standardduse nach VBD-Entwurf (D 129 in Abb. 6), die Kir
die Vergleichsversuche in gewahltem
Maf3stab ebenfalls neu angefertigt wurde, in etwa Obereinstimmen. In bei-den Fallen ist das Profil
achsasymme-frisch gestaltet, urn den in
Vorversu-chen mit der Ausgangsduse
festgestell-011fusortIng] ausgresgscr0s
\
07 03 02 05 00 07
rmrun 6.1 rellatIoniarnselr.
011fusors on der Ausgen0170711
117121e5S-E105111241/74*gs5Ink25 8 nw1117 Ousel 2.14764*50 mil der 5.0,000. noon Entwurf 1130 as as J StandardclOse Entwurf VBD I DC1.7e Abb. 6
ten Mangeln hinsichtlich des Profilan-stellwinkels und des Diffusorteils, die
zu Einbu6en im Vorausschub fUhrten, wirksam zu begegnen. Zugleich 1st mit
Rucksicht auf den Kostenaufwand die
-gunstigste LOsung zur Herstellung der
Modelldusen vorgezogen worden. So
ist das Profil in seiner Lange
ab-schnittsweise in der einen oder der
anderen Drehstellung der beiden DO-senteile rotationssymmetrisch abgebil-det, damit dieses mOglichst weitgehend auf der Drehbank maschinellangefer-tigt werden kann.
Konstruktionszeich-nungen, die die Anordnung der. jeweils beiden Teile sowie das DuSenprofil. in zwei . Hauptachsen zeigen, werden in
den Abbildungen 7 bis 10 wiederge-geben.
3.1 Geteilte Diise, I. Variante
Duse mit gemeinsamer Drehachse fur die beiden Teile wie bei der
Ausgangs-konstruktion. Der Verdrehwinkel ist
jedodh wesentlich kleiner. Er betragt jeweils 5° fur die Voraus- und Ruck-wartsstellung. Das Profil im vorderen Teil weist in der Null-Drehstellung der
beiden Dusenhalften eine Rotations-symmetrie auf. Die Aufienkontur von
Profilnase bis zu etwa 52 °to der Lange 1st zylindrisch vvahrend der Offnungs-winkel gleichmal3ig Ober den Umfang 7° betragt. Durch die entgegengesetzte
Verdrehung der beiden Teile urn 5°,
d. h.. in der .fLir die Vorausfahrt
vorge-sehenen Stellung vergrof3ert sich der
Offnungswinkel in. der vvaagerechten
Mittelebene auf 12°. Gleich2eitig ergibt
&.6 607
Wg27";# ,/.".
fn 170050211..3, mnyl\
N.\
\
,Ko\
\Krsy.,...\\\
\
\.\
\\
\\
\..c .rs.s ....u. '1, ---". :"."'s".N \N \\ .c " 4Abb. 7
Get elite Ouse, I. Variante
0 12 8
Dusenprolil in des magradden Miltelabene 0128
thsan. NOVObru- Nen
Abb. 8
sich eine Anstellung der AuBenkontur. Oben und unten tritt keine Anderung in
ctiesen beiden GraBen auf (Abb. 8).
Die rotationssymmetrische Ausbildung
des Profils im hinteren Teil der DUse
1st dann in der fur Vorausfahrt
verdreh-ten Stellung. vorgenommen worden,
wobei der Anstellwinkel der
AuBen-kontur 50 uric! der Offnungswinkel des Diffusors gleichmaBig 30 betragen. In
der Ruckwartsstellung andert sich die
Diisentiffnung am Einlauf und im Diffu-sorteil entsprechend dem Verdrehwin-kel von 100.
Duse in erster Linie far die
Voraus-fahrt ausgelegt werden muB, damit dieangestrebten Verbesserungen der
Ruckwartseigenschaften nicht auf
Ko-sten des Vorausschubs erreicht
wer-den.
3.2 Geteilte Diise, II. Variante
Die zweite Variante in den
Abbildun-gen 9 und 10 unterscheidet sich in der
Profilforrtigebung kaum oder nur
un-wesentlich von der ersten. Der
Haupt-unterschied besteht vielmehr in der
Drehkonstruktion mit auBermittig
lie-gender) Drehachsen fur beide
D0sen-teile. Diese Konstruktion wurde in Er-wagung gezogen, well hierdurch die
,DOsenhohe, ahnlich vvie bei herkomm-lichen festen DUsen, verringert werden
kann. Der Propellerdurchmesser
braucht nicht .kleiner gewahlt zu
wer-Geteilte ()use, II. Variante
0130
111
Abb. 9
Dusenprofil in der inrogrmiltan Mittelebene 0730
Bei einer solchen Formgestaltung ergibt sich, daB erstens die Profillange Ober
den Umfang nicht konstant und
zwei-tens die Duse in der ROckwartsstellung weder am Einlauf noch am Austritt kon-.
zentrisch ist. Beide Merkmale durften fur den Voraus-Wirkungsgrad jedoch
keine nennenswerte Bedeutung
besit-zen.
Die Konstruktion im groBen und
gan-zen entspricht der Vorstellung, daB die' Abb. 10
- Nut I -Slallunp
i !
I i
flwerof OnAl Men u.
.1..dres-Ststlung
Abb. 11
den. Wegen des beschrankten
Tief-gangs von Schubbooten ware dies bei
der ersten Variante nur dadurch
mog-lich, daB die Dusen in den ohnihin
hochgezogenen Tunnelnnoch haler
angeordnet werden, damit die Dusen-unterkante nicht unter der Basislinie
liegt. Die Unterbrechung des
Profil-rings oben und unten dilrfte
hinsicht-lich des PropulsionsgOtegrades keine
nachteiligen Folgen haben [7], da das Dusenprofil an diesen Stellen Wegen der angrenzenden Gillung oben und der Sandschneiderplatte unten ohne-hin kaum oder nur wenig zum
schub beitragt.
Daruber hinaus bietet die zweite
Variante eine einfache MOglichkeit zur
Anbringung der Sandschneiderplatte die zugleich als untere Lagerung der Haupt- und Flankenruder dient. Den
Vergleich der Ruderanordnung an
die-ser und an der herkommlichen festen
DUse fur die Trossenzugmessungen
zeigt Abb. 11. Bei der ersten Variante
der geteilten Duse waren die gleichen
Ruder als Schweberuder angeordnet.
Die Freifahrtversuche wurden in Ober-einstimmung mit dem ublichen
Verfah-ren durchgefuhrt, wobei der
DUsen-schub mittels der in [8] beschriebenen
6-Komponenten,MeBwaage der; VBD
gemessen wurde. Die wichtigen Einzel-heiten sind unter 2. aufgelistet.
Abb. 12
Linienplan des. _Schubboots
4. -Versuchsergebnisse
4.1 Freifahrtmessungen
Die Ergebnisse der Freifahrtversuche mit beiden Dusenvarianten in
Voraus-und Ruckwartsrichtung sind in den Ab-bildungen 13 und 14 als Beiwerte Ober der Fortschrittsziffer J wiedergegeben.
Als Vergleichskurven sind die jeweils
fur. die Standarddilse ermittelten Werte
ebenfalls in den Abbildungen
einge-tragen.
Der Wirkungsgrad der ersten Variante
der geteilten Duse in Vorausfahrt in
Abb. 13 unterscheidet sich von dem der
Standardcluse bei kleineren
Fort-schrittsgraden kaum oder nur unwe-sentlich. Er wird erst bëi
hoherenFort-schrittsgraden geringer und fallt im
Optimum urn Ai] = 0,009, d. h. 0,9
Pro-zentpunkte ab. Der zugehorige
Fort-schrittsgradbereich liegt jedoch welt
hOher als der, der fur Binnenschlepper
und Schubboote Oblich 1st und erscheint deswegen nicht mehr interessant fur
Freifahrtmessungen IMrglach bO vorauslahrt Propeffer P188 r Abb. 14 FreilonrImessimmm nrplar, psi 1.1811,
die praktische Bewertung. Vor dem
Optimum ergeben sich auch in den je-weiligen Schub- und Momentenbeiwer-ten keine nennenswerMomentenbeiwer-ten Untersehiede, so daB in Vorausfahrt die
beiden-DO-sen als gleichwertig zu bezeichnen
sind.
Die zweite Variante der geteilten DOse
dagegen schneidet etwas schlechter ab.
Wie die GegenOberstellung zeigt, wer-den in diesern Fall die Vergleichswerte
auch bei kleineren Fortschrittsgraden nicht ganz erreicht. Die Verringerung
des Wirkungsgrades ist vor allem durdh hOhere Momentenbeiwerte begrOndet
und laBt sich auf die eingangs. erwahnte
Wie aus der Zusammenstellung der wichtigsten Resultate zu ersehen 1st,
geben die beiden hier erarbeiteten
Va-rianten der geteilten DOse eine
deut-liche Verbesserung der
Ruckwarts-eigenschaften gegeraiber der
vergleich-Unterbrechung des DOsenprofilrings
zuriickfuhren. ErfahrungsgemaB bewirkt eine Unterbrechung des Profilrings bei kleineren Fortschrittsgraden eine
star-ke Verminderung der DOsenvorteile.
Bei schwach belasteten Propellern bzw.
bei groBeren Fortschrittsgraden hebt
sich allgemein dieser Nachteil auf. In der ROckwartsfahrt liegen die beiden
Varianten der geteilten Duse deutlich gunstiger als die vergleichbare
Stan-darddOse. Bei h6heren Fortschrittsgra-den 1st die zweite Variante etwas bes-ser. Diese geringfOgige Oberlegenheit
entsteht vermutlich auch infolge der
oben und unten fehlenden
Dusenring-teile, die im Freifahrtversuch starker
zur Geltung kommen als wenn die
Duse unter dem Heck des Schubbootes angeordnet ist.Urn einen vollstandigen Vergleich zu
erhalten, sind deshalb beide Varianten der geteilten DOse auch in Trossenzug-messungen untersucht worden. Im ur-sprOnglichen Arbeitsplan war dies nur mit der gunstigeren Variante
vorgese-hen.
4.2 Trossenzugmessungen
Die Ergebnisse der Trossenzugrnes-sungen rnit beiden Varianten der geteil-ten Duse und der Vergleichsduse sind in den Abbildungen 15 und 16, getrennt
fur Voraus- bzw. Ruckwartsfahrt und
-drehsinn, grafisch dargestellt. Als Zu-sammenfassung der wichtigsten
Ergeb-nisse werden die jeweils mit der glei-chen Leistung von PD = 3600 PS
er-reichten Werte in Abb. 17 gezeigt. Eine zahlenmaBige Obersicht sowie die auf Vergleichsduse bezogene prozentuale
Anderung der Trossenzugwerte bei
PD = 3600 PS gibt die nachfolgende label le:
vergleichbare geteilte DOse geteilte Dime Standarddiise I. Variante IL Variante
D 129 (D 128) (D 130)
Vs Z Zi Zi-Z Zil Zii-Z
[km/h] [Me] (Me] Z [Me] Z
baren Standardcluse. Dabei ist _die
erste Variante als besonders gOnstig
einzustufen. Sie 1st mit Hochstgewin-nen nicht nur in der Ruckwartsrichtung entscheidend Oberlegen, sondern weist auch irn Voraustrossenzug keine Ver-Vorausfahrt 0 38,5 37,9 (-- 1,6 0/0) 37,6
(-2,3
Oh) 8 29,3 29,3 (0) 28,9 (-1,4 °A) Ruckwartsfahrt 0 31,7 35,2 (+11,0 %) 34,1 (+7,6 °/o) 8 23,7 24,9 (+ 5,1 0/0) 24,55 (+3,6 °/o) L..440_33.90 m 1.75 B -IC, 00'" 50.-Abst._1.695 mL4000
3000
2000
1000
Abb. 15
schlechterung auf. Der geringfOgige
Verlust im Vorauspfahlzug &the filr
eine Bewertung unter den praxisnahenVergleichsbedingungen kaum ins Ge-wicht fallen, weil bei
Streckenschub-booten in Vorausrichtung nicht so sehr
der Pfahlzug, sondern vorrangig der Trossenzug als geeignetes-
V-ergleichs--kriterium anzusehen ist.
Trossenzugmessungen Rackweirtslohrt M800 0.5,000 Trossenzugmessungen Vorausfahrt M800 h a5.Om 0129 510.041410. noch En1.1.4. yap 022800r30, 0120 2. vans. bananas Itnnarx40, 0.10114. 004 .onle 5° 110,0a2,002 200 0, 1110441 300 10 30 40 0126 0.1.311. 02,. Voalcnt Offnunpa a 5* Ruclnarrs 0130 Game Diet IL know.
22011.225 2 ROckwerls Abb. 16 tw, -Vergieich bei Pp =3600 PS M800 h 0 0129 5tanam,ddiise 028 Geteine ikige 1. Variants' 0130 Getellte 00str II. Variant*
Vorousfahrt
ROckfrihrtsfohrt
Pfahlzug Trossenzug bei V o8 Km/h
36 Mp 35 35 26 23
EUL
220nrur=
Abb. 17Bel der zweiten Variante steht den
Gewinnen in Ruckwartsrichtung zwar
eine Verschlechterung auch im
Voraus-trossenzug gegeraiber, sie ist jedoch minimal. Die positive Wirkung dieser
Variante kommt nicht zuletzt auch da-durch zum Ausdruck, daB sie giinstige
VOrausaetzung
fur den Einbau von
Mehrflachen-Ruderanlagen bietet.
5. Zusammenfassung
Zur Erhohung des Ruckwartsschubs bei DOsenpropellern, ohne daB die
Vor-zUge der Di:Ise hinsichtlich des Voraus-schubs und des -wirkungsgrades dabei
nennenswert verschlechtert werden,
sind in der vorliegenden Arbeit zwei
verschiedene DUsen .in geteilter
Kon-struktion untersucht worden. Die
geteil-te Konstruktion, bei der sioh das DO-senprofil durch Verdrehen der beiden
Dusenringteile urn die vertikale Achse
verstellen 1513t, ermoglicht, daB sovvohl
die Em- und Auslaufoffnungen als auch der Profilanstellwinkel in einem
Teil-bereich des Dusenumfangs an die
jeweilige' Zustramungsrichtung ange-paBt werden. Ziel dieses Vorhabens
war es, fur die geteilte
DOsenkonstruk-.tion gunstige Profilformen zu
entwik-keln und in vergleichenden
Modellver-suchen zu unterModellver-suchen.
Von den beiden hier erarbeiteten
Aus-fiihrungen hat sich die erstaufgefiihrte
Variante, mit gemeinsamer Drehachse
fur beide Teile in Dusenrnitte, als
be-sonders gOnstig erwiesen, ohne dabei
einen Verlust in der Schubkraft bel
Vorausfahrt zu verursachen. In derRuckwartsrichtung wurden
Verbesse-rungen von 11 0/0 und 50/0 in
Pfahl-bzw. Trossenzugwerten erzielt.
Die zweite Variante mit zwei aul3ermitz
tig liegenden Drehachsen bietet
gOn-stige Voraussetzungen fur den Einbau
von Sandschneidern und Ruderanlagen.
Gegentiber der Standardthise weist sie
in der Vorausfahrt geringftigige
Ver-schlechterungen auf. Die
ROckwarts-eigenschaften zeigen deutliche Gewin-ne, die auch diese Variante beachtens-wert erscheinen lessen.
Pfahlzug Trossenzag bei z8 Km/b
39 Me 38 30 37 29 36 28 0
El
RA_ Literaturverzeichnis Luthra, G.ModellmaBige Untersuchung etner neu, artigen Dusenkonstruktion
VBD-Bericht 642 (unveroffentlicht) Caster, E. B.
Ducted Propeller Design for Improved Backing Performance
Proceedings of the Symposium on Duc-. ted Propellers, RINA 1973
Van Manen, J. D., Oosterveld, M. W. C. Analysis of Ducted Propeller Design Trans. SNAME, 1966
Oosterveld, M. W. C.
Ducted Propeller Characteristics Symp. on Ducted Propellers, RINA 1973. Caldwell, J. B., Andrew, R. N.
Structural Design of Ducts and Duct
Supports
Symp. on Ducted Propellers, RINA 1973 Pfenningstorf, J.
Handbuch der Werften
X. Band, 1970 (und Literatur dort) Schmidt-Stiebitz, H., Luthra, G.
Untersuahung selbstabweisender
Propel--lerclusen
Schiff und Hafen, Heft 9/1970 Luthra, G.
Untersuchung eines in Schraubenebene-geteilten Verstellpropellers ZfB, Heft 3/1974 34 33 32 31
