DD268671A1

DD268671A1 - Stevenform des hinterschiffes

Info

Publication number: DD268671A1
Application number: DD31296588A
Authority: DD
Inventors: Hans-Erhard Peters; Klaus Wagner
Original assignee: Schiffbau Stammbetrieb K
Priority date: 1988-02-17
Filing date: 1988-02-17
Publication date: 1989-06-07

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Stevenform des Hinterschiffes, die zur Verringerung der propellererregten Druckimpulse und der Kavitation am Propeller dient. Die Stevenform des Hinterschiffes ist so gestaltet, dass die Hinterkante des Stevens oberhalb der Propellerwelle im aeusseren Bereich der Propellerkreisflaeche in Richtung des Propellerdrehsinns seitlich ausgebuchtet ist, wobei die Mittellinien der Wasserlinien in diesem Bereich gegenueber der Schiffslaengsebene geneigt sind. Die Erfindung ist im Schiffbau anwendbar. Fig. 1

Description

Hierzu 1 Seite Zeichnungen

Anwendungsgebiet der Erfindung

Die Erfindung betrifft eine Stevonform des Hinterschiffes, die zur Verringerung der propellererregten Druckimpulse und der Kavitation am Propeller dient.

Charakteristik der bekannten technischen Lösungen

Bei der üblichen Anordnung eines Propellers hinter dem Steven oder einem Twinskeg wird der Propeller mit der Nachlaufdelle des Steve..s beaufschlagt, wobei die geringe axiale Geschwindigkeit im Nachlauf zu einer lokalen, aber relativ großen Erhöhung des Anstellwinkels des durch die Nachlaufdelle gehenden Flügels mit entsprechender Erhöhung der Flügelkraft und der Druckimpulse fuhrt. Bisherige technische Ausführungen verringern die Folgen dieser Druckimpulse durch entsprechend große Freischläge, wodurch vielfach die energetisch optimale Größe des Propellerdurchmessers nicht realisiert werden ki nn. Eine weitere Maßnahme zur Verringerung der Folgen der Na<:hlaufdelle besteht im Versetzen der Flügelschnitte des Propellers bei der sogenannten Skew-Form. Beide Lösungen sind unvollständig, da sio die Ursache in Gestalt der Nachlaufdelle nicht beeinflussen.

Es sind weiterhin Lösungen bekannt, vor dem Propeller Leiteinrichturgen anzuordnen, die die Aufgabe haben, dem dem Propellerzuströmenden Wasser örtlich einen Vordrall im Drehsinn de« Propellers zu geben. Eine solche Lösung ist in der DE-OS 858213 beschrieben. Dort sind vor dem Propeller ein oder zwei J.eitprofile oder eine zweckmäßig gestaltete auslaufende Hinterschiffsform vorgesehen. Diese Lösung hat den Nachteil, daß die S\evenaustrittskante in Mitte Schiff verbleibt, wodurch es notwendig wird, einen größeren Bereich des Hinterschiffs stark zu verwölben und damit bauli :!i aufwendiger auszuführen. Das Belastungsmaximum verbleibt in der Mittschiffsebene.

Ziel der Erfindung

Es besteht das Ziel, eine Verringerung der Druckimpulse und der Kavitation am Propeller beim Durchgang durch die Nachlaufdelle und damit eine Verringerung der Kavitation am Schiff, eine Verbesserung der Lebensbedingungen der Besatzung und eine Erhöhung der Lebensdauer des Propellers zu erreichen.

Darlegung des Wesens der Erfindung

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die Stevenform des Hinterschiffes so zu gestalten, daß durch eine lokale Zustrombeeinflussung in Umfangsrichtung vorrangig im Bereich der äußeren Schnitte der Propellerflügel die großen Belastungen der Flügel im Bereich der Nachlaufdelle des Stevens abgebaut werden.

Erfindungsgemäß wird die Aufgabe durch eine Stevenform des Hinterschiffes gelöst, bei der die Hinterkante des Stevens oberhalb der Propellerwelle im äußeren Bereich der Propellurkreisfläche in Richtung des Propellerdrehsinns seitlich ausgebuchtet ist, wobei die Mittellinien der Wasserlinien in diesem Bereich gegenüber der Schiffslängsebene geneigt sind.

Nach der Erfindung beginnt die seitliche Ausbuchtung der Hinterkante des Stevens bogenförmig am Stevenrohr zentrisch oder exzentrisch und endet in der Gillungslinie au» Mitte Schiff, wobei die stärkste Ausbuchtung im Bereich der Propelleraußenschnitte in Propel!erdrehrichtun,i liegt.

Es ist weiterhin erfindungsgemäß, daß die Mittelli.'ien der Wasserlinien in einem Bereich dos Hinterschiffes, der nicht länger als 1 D des Propelle· s ist, in die Mittschiffsebene nach vorn einlaufen. Die Mittellinien der V/asserlinien sind von einrr Wasserlinie zur anderen versetzt.

Im hinteren Bereich des Schiffes erfolgt eine entsprechende Anpassung der Wasserlin'er;.

Das Hinterschiff wird dabei weitgehend symmetrisch gehalten und die Erzielung der zweckmäßigen Strömungsumlenkung wird durch ein seitliches Ausbiegen des Stevenauslaufes aus Mitte Schiff erreicht. Der Bereich der maximaler Belastung des Propellerflügels wird dadurch aus der Mittsi-hiffsebene iur Seite verlagert, wodurch sich die Abstünde zwischen dem Ort der maximalen Belastung und dem Hinterschiff ir ι Propellerbereich vergrößern.

Im Gegensatz zu bekannten Ausführungen mit der Zielstellung der Verlustsenkung durch möglichst homogenen Gegendrall wird hier in einem lokalen Bereich der Propellerkreisfläche eine tangentiaie Zustromkomponente gleichsinnig mit dem Propellerdrehsinn erzeugt.

Die erfindungsgemäße Gestaltung hat den Vorteil, daß die lokale Belastungsspitze eines Flügels bei Durchgang durch die obere Nachlaufdelle abgebaut wird. Dadurch werden die vom Flügel ausgehenden Druckimpulse und die Kavitationsgefahr in dem entscheidenden Bereich der Propellerkreisfläche verringert. Der Abbau der Druckimpulse wird zusätzlich durch ein versetztes Eintreten der Flügelschnitte in die Nachlaufdelle verstärkt. Die Verringerung der Druckimpulse kann auch zur Realisierung energetisch günstiger größerer Propellerdurchmesser genutzt werden.

Denkbar ist die Kombination des lokalen Mitdralls im oberen äußeren Bereich der Propellerkreisfläche mit einem geeigneten Gegendrall in den anderen Bereichen der Propellerkreisfläche zur Reduzierung der Drallverluste. Gerade in dieser Kombination ergeben sich weitere Vorteile für eine homogenere Gestaltung der Propellerbebstung in der Propellerkreisfläche mit günstigen Auswirkungen hin-.;_u1tljch der Verringerung der Energieverluste, der Kavitationsgefahr, der Schubexzentrizität und der Schwingungserregung. Die vorgeschlagene Stevenform ist daher grundsätzlich für das Zusammenwirken mit anderen Bauelementen wie Leiteinrichtungen, Düsen, Tunnelung oder Heckwulst anwendbar. Bei der Kombination mit vordrallerzeugenden Leiteinrichtungen ergibt sich eine Stevenform, die im inneren Bereich der Propellerkreisfläche Tangentialkomponenten entgegen dem Propellerdrehsinn erzeugen kann. Beim Zusammenwirken mix Düsen oder bei Tunnelung kann es zweckmäßig sein, die lokale Leitwirkung der Stevenform durch ein Leitblech zu unterstützen, das z.B. bis in den Saugmund der Düse hereingezogen wird.

Die erfindungsgemäße Lösung ist grundsätzlich für Einschraubenschiffe, Katamarane und Hinterschiffsformen in Twinskegausführung anwendbar.

Ausführungsbeispiel

Die Erfindung wird anhand der nachstehenden Figur«.ι näher erläutert. Es zeigan

Fig. 1: eine Ansicht von hinten auf eine erfindungsgemäß ausgeführte Stevenform mit angedeutetem Spantverlauf irn Bereich

des Hinterschiffes; Fig. 2: einen Schnitt nach Fig. 1 in Höhe des Außenkreises des Propellers;

Fig 1 zeigt eine Ansicht von hinten auf eine erfindungsgemäße Form des Stevens 1 mit angedeutetem brantverlauf im Bereich des Hinterschiffes. Deutlich erkennbar ist die seitliche Ausbuchtung 2 dos Stevenverlaufs mit maximalen Werten im Bereich der Propellersußenschnitte. Die äußere Begrenzung des Propellers wurde mit Außenkreis 4 gekennzeichnet. Die Ausbuchtung 2 weist in Richtung des Propellerdrehsinns 3. Die Stevenform schließt etwas außermittig an das Stevenrohr an. Der in Fig. 2 dargestellte Schnitt zeigt den Verlauf der Wasserlinie im Bereich der Propelleraußenschnitte, deren Mitte gegenüber der Mitt:»chiffsebene 5 versetzt ist.

Claims

1. Stevenform des Hinterschiffes, dadurch gekennzeichnet, daß die Hinterkante des Stevens (1) oberhalb der Propellerwelle im äußeren Bereich der Propellerkreisfläche in Richtung des Propellerdrehsinns (3) seitlich ausgebuchtet ist, wobei die Mittellinie¹! der Wasserlinie in diesem Bereich gegenüber der Schiffslängsebene geneigt sind.

2. Stevenform nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die seitliche Ausbuchtung (2) der Hinterkante des Stevens (1) bogenförmig am Stevenrohr zentrisch oder exzentrisch beginnt und in der Gillungslinie auf Mitte Schiff endet, wobei die stärkste Ausbuchtung (2) im Bereich der Propelleraußenschnitte liegt.

3. Stevenform nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Mittellinien der Wasserlinien in einem Bereich des Hinterschiffes, der nicht länger als 1 D des Propellers ist, in ciie Mitteschiffsebene nach vorn einlaufen.