DE1908303B - Einrichtung zur Verminderung des Vor Schubwiderstandes eines Schiffes - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Einrichtung zur Verminderung des Vorschubwiderstandes eines Schiffes durch Glättung der Bugwelle infolge der Interferenz der Bugwelle mit einer von der Einrichtung erzeugten glättenden Welle.

Es sind Einrichtungen bekannt, um den Vorschubwideistand eines Schiffes mittels Bugwellenglättung zu verringern. So werden zu diesem Zweck am Schiffsbug unterhalb der Wasserlinie Wulstkörper verwendet, welche eine Interferenz der Bugwelle mit einer Nachstromwcllc herbeiführen. Die Interferenz beider Wellen führt zur beabsichtigten Glättung der Bugwelle.

Wie sich aus der deutschen Patentschrift 64 998 ergibt, sind auch bereits Vorschläge gemacht worden, um mittels eines Schraubenrades zur Beseitigung der Bugwelle bei Schiffen beizutragen.

Bei zur Wellenglättung verwendeten Wulstkörpern am Bug der Schiffe ergeben sich bei größeren Schiffen, insbesondere bei Tankern, bauliche Probleme, welche die Entstehungskosten dieser Schiffe wesentlich erhöhen. Es kommt hinzu, daß die am Bug befindlichen Wulstkörper ihren besten Effekt nur bei einer bestimmten Dienst-Geschwindigkeit ausüben. Der Wirkungsgrad des Wulstköipers ist demnach unterhalb oder oberhalb dieser optimalen Schiffsgeschwindigkeit geringer.

Schließlich sind die Wulstkörper für eisgängiae Schiffe nicht geeignet, da sie leicht durch Eisbroeken beschädigt werden können.
Davon ausgehend besteht die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Einrichtung zur Verminderung des Vorschubwiderstandes eines Schiffes der eingangs erwähnten A:t zu schaffen, welche nicht beschädigt werden kann, einen konstruktiv einfachen Aufbau aufweist und bei Betrieb den verschiedenen Schiffsgeschwindigkeiten angepaßt werden kann.

Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung wird dadurch gelöst, daß die glättende Welle durch einen von einer Pumpenanlage bei unter der Wasserlinie am Bug erzeugten und nach vorn gerichteten Wasserstrahl hervorgerufen wird.

In gewissen Anwendungsfällen ist es vorteilhaft, die Pumpenanlage innerhalb des Schiffsbuges anzuordnen. Nach einer zweckmäßigen Ausgestaltung ist die Einrichtung nach der vorliegenden Erfindung so aufgebaut, daß unterhalb der Wasserlinie ein aus Einlaßabschnitt und Auslaßabschnitt bestehender Strömungskanal im Schiffsbug angeordnet ist, daß die beiden Kanalabschnitte durch einen U-förmigen Umlenkabschnitt miteinander verbunden sind, so daß

3" das über den Einlaßabschnitt zugeführte, einströmende Wasser umgelenkt wird, und daß im Auslaßabschnitt des Strömungskanals die Pumpenanlage in Form einer Schraube, die einen nach vorn gerichteten Wasserstrahl erzeugt, angeordnet ist.

Weitere zweckmäßige Ausgestaltungen der Einrichtung zur Vermindeiung des Vorschubwiderstandes eines Schiffes nach der vorliegenden Erfindung sind aus der Figurenbeschreibung und den Unteransprüchen ersichtlich.

Ausführungsbeispiele der vorliegenden Erfindung werden unter Bezugnahme auf die Zeichnungen erläutert.

Fig. 1 stellt eine Seitenansicht eines Wulstbuges herkömmlicher Konstruktion dar;

F i g. 2 ist eine Seitenansicht einer am Bug des Vorschiffs angeordneten Schraube, die einen nach vorn gerichteten Wasserstrahl erzeugt;

Fig. 3 zeigt eine Einrichtung gmäß F i g. 2 mit einer am Bug befindlichen ummantelten Schraube;

F i g. 4 ist eine Seitenansicht einer in oinem Strömungskanl innerhalb des Vorschiffs befindlichen Pumpenanlage mit einer im Auslaßabschnitt eines Strömungskanals angeordneten Schraube;

F i g. 5 zeigt eine Einrichtung gemäß F 1 v.. 4, deren Einlaßabschnitt des Strömungskanals am Boden des Schiffes vorgesehen ist;

F i g. 6 zeigt eine Einrichtung gemäß F i g. 4, deren Strömungskanal zwei seitliche Einlaßabschnitte aufweist;

F i g. 7 ist eine Schiiittansicht von Linie VII-VII in Fig. 6;

F i g. 8 ist eine Seitenansicht einer im Vorschiff befindlichen Hochdruckpumpe, welche über Düsen einen nach vorn gerichteten Wasserstrahl erzeugt;

F ί g. 9 ist eine der F i g. 8 vergleichbare Seitenansicht einer im Vorschiff befindlichen Hochdruckpumpe, welche über längliche Düsenrohre einen nach vorn gerichteten Wasserstrahl erzeugt.

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Fig. 1 der Zeichnungen stellt den Wulst-Bug eines Eine weitere, zweckmüßige Ausführungsform der

Schiffes herkömmlicher Konstruktion dar. Der mit vorliegenden Erfindung ist in den Fig. 6 und 7 12 bezeichnete, gestrichelt dargestellte Kurven- wiedergegeben. Wie sich aus der Fi g. 7, die einen verlauf stellt die bei herkömmlichen Schiffen ohne Schnitt durch Fig. 6 darstellt, ergibt, ist innerhalb Buawulst entstehende Bugwelle dar. Der mit 16 be- 5 des Vorschiffes 10 ein Stromungskana! 32 vor zeichnete Kurvenverlauf zeigt die durch den Bug- gesehen, welcher am Vorsteven austritt und mit zw-i wulst 14 erzeugte Wulstwulle, während der mit 18 seitlichen Einlaßabschnitten verbunden ist. An der bezeichnete Kurvenverlauf die durch Interferenz der Zusammenführung der beiden in Fig. 7 dargestell-Buawelle mit der Wulstwelle erzeugte, geglättete ten Einlaßabschnitte ist wiederum eine Schraube 22 Welle darstellt. io vorgesehen, welche den nach vorne gerichteten

Durch Erzeugung einer geglätteten Welle 18 mit Wasserstrahl erzeugt. In allen Ausführiingsformen dem Bugwulst 14 kann der Vorschubwiderstand des gemäß F i g. 4 bis 7 der Zeichnungen wird ein AnSchiffes reduziert werden, teil des Staudruckes des den Einlaßabschnitt an-

Unter Anwendung dieses Prinzips wurde durch die strömenden Wassers in den umleitenden Strömungsvorliegende Erfindung eine Einrichtung zur Vermin- 15 kanälen verwendet, wodurch die innerhalb des derung des Vorschubwiderstandes eines Schiffes ge- Auslaßabschnittes befindliche Schraube mit verschaffen, welche ohne Verwendung eines Bugwulstes ringerter Kraft betrieben werden kann. Da sich bei a.heitet. Das in Fig. 2 dargestellte Vorschiff 10 ist den genannten Ausführungsformen die Schraube mit einer Pumpenanlage in Form einer Schraube 22 innerhalb des Vorschiffes beendet, können die ausgestattet, welche einen nach vorne -jerichleten 20 Schiffe auch in eisführenden Gewissem verwendet Wasserstrahl erzeugt. Dieser nach vorne gerichtete werden, ohne daß eine Zerstörung durch das Eis zu Wasserstrahl erzeugt vor dem Bug des Schiffes eine befürchten ist.

mit der eigentlichen Bugwelle interferierende, ge- Bei den vorangehend beschriebenen Ausführungs-

glättete Welle 24. Wie in Fig. 3 gezeigt, kann die formen wird nach dem Prinzip vorgegangen, beSchraube 22 mit einem Mantel 26 umgeben sein, um 25 trächtliche Wassermengen mit verhältnismäßig geclen Wirkungsgrad der Schraube zu erhöhen und den ringer Geschwindigkeit vom Bug nach vorne genchnach vorne gerichteten Wasserstrahl zu bündeln. Die tet in Bewegung zu versetzen. Die durch diese Richtung des nach vorne sich bewegenden Wasser- strömende Wassermasse dargestellte kinetische Strahls ist begrenzt veränderbar. Energie kann jedoch auch in Form einer geringeren.

In den F i g. 4 und 5 ist schematisch das Prinzip 30 jedoch schneller strömenden Wassermasse eingesetzt nach der vorliegenden Erfindung unter Zuhilfenahme werden.

einer in einem Strömungskanal im Vorschiff an- Zu diesem Zweck wird eine im Vorschiff befindgeordneten Pumpenanlage dargestellt. Bei der in liehe Pumpenanlage in Betrieb gesetzt, welche einen F ic. 4 dargestellten Ausführungsform der Erfindung verhältnismäßig schmalen vom Bug nach vorne geist "das Vorschiff 10 mit einem Ströirmngskanal 32 35 richteten Wasserstrahl mit großer Kraft und hoher auseestattet, welcher aus einem Einlaßabschriitt und Geschwindigkeit erzeugt. In F i g. 8 der Zeichnungen aus" einem Auslaßabschnitt besteht. Der Einlaß- ist schematisch diese Ausführungsform der vorhegenabschnitt, der am Vorsteven in das Vorschiff 10 ein- den Erfindung dargestellt. Im Vorschiff 10 des tritt, steht über einen Umlenkabschnitt mit dem Aus- Schiffes befindet sich eine Hochdruckpumpe 52, laßabschnitt in Verbindung. Der Auslaßabschnitt 4c deren Einlaß in geeigneter Lage am Schiffsboden tritt unterhalb des Einlaßabschnittes am Vorsteven vorgesehen ist. Von der Hochdruckpumpe 52 wird wieder aus. Auf diese Weise wird das über den ein Wasserstrahl mit hoher Geschwindigkeit durch Einlaßabschnitt zugeführte, den Bug anströmende eine Düse 56. vom Vorsteven nach vorne gerichtet. Wasser innerhalb des Umlenkabschnittes um 180° ausgestoßen. Die Düse 56 ist drehbar am Bug anumgelenkt und nach vorne gerichtet über den Aus- 45 geordnet. Wie durch den in gestrichelten Linien darlaßabschnitt wieder abgeführt. Im Auslaßabschnitt gestellten Richtungspfeil wiedergegeben ist, kann der ist eine Schraube 22 angeordnet. Die Schraube 22 er- Wasserstrahl mit Hilfe der Düse 56 in verschiedene zeugt, wie dies unter Bezugnahme auf die Fig. 2 Richtungen gelei'et werden.

und 3 der Zeichnungen erläutert wurde, einen nach In F i g. 9 der Zeichnungen ist schließlich eine

vorne in Fahrtrichtung gerichteten Wasserstrahl, 50 ähnliche Anordnung dargestellt, bei welcher ein welcher durch Interferenz mit der eingentlichen Bug- längliches, schwenkbares Düsenrohr 58 Verwendung welle die geglättete Welle 7.4 am Vorschiff erzeugt. findet. Mit Hilfe dieses Düsenrohres ka-nn der Die Anordnung gemäß Fig. 5 der Zeichnungen ist Wirkungsbereich des Wasserstrahles nach vorne verbezüglich der Strömungsführung nahezu entgegen- lagert werden.

gesetzt zu der in Fi g. 4 dargestellten ausgeführt. Bei 55 An Stelle einer einzelnen Düse 56 bzw. eines eindieser Ausführungsform befindet sich der Einlaß- zelnen Diisenr^hres 58 können auch je nach Geabschnitt am Schiffsboden und steht über einen Um- schwindigkeit, Schiffsgröße u. dgl. mehrere Düsen lenkabschnitt mit dem waagerecht nach vorne sich oder Düsenrohre zum Einsatz gebracht werden. Auf erstreckenden Amlaßabschnitt am Vorsteven in Ver- diese Weise kann die Glättung der Bugwelle im gebindung. Innerhalb des Auslaßabschnittes ist eben- 60 samten Geschwindigkeitsbereich des Schiffes Vorfalls eine Schraubt; 22 vorgesehen. genommen werden.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (7)

Patentansprüche:

1. Einrichtung zur Verminderung des Vorschubwiderstandes eines Schiffes durch Glättung der Bugwelle infolge der Interferenz der Bugwelle mit einer von der Einrichtung erzeugten glättenden Welle, dadurch gekennzeichnet, daß die glättende Welle durch einen von einer Pumpenanlage unter der Wasserlinie am Bug erzeugten und nach vorn gerichteten Wasserstrahl hervorgerufen wird.

2. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß im Vorschiff (10) unterhalb der Wasserlinie ein aus einem Einlaßabschnitt, einem Auslaßabschnitt und einem U-förmigen Umlenkabschnitt bestehender Strömungskanal (32) mit einer im Auslaßabschnitt befindlichen Schraube (21) angeordnet ist.

3. Einrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Einlaßabschnitt des Strömungskanals (32) mittschiffs senkrecht über dem Auslaßabschnitt vorgesehen ist.

4. Einrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Einlaßabschnitt des Strömungskanals (32) mittschiffs am Schiffsboden unterhalb des Auslaßabschnittes vorgesehen ist.

5. Einrichtung nach Anspruch 2. dadurch gekennzeichnet, .'aß der Strömungskanal (32) zwei je an einer Schiffsseite einmündende Einlaßabschnitte aufweist, welche sich in dem mittschiffs waagerecht nach vcvne ~erichteten Auslaßabschnitt vereinen.

6. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß im Vorschiff (10) eine mit einem Einlaß (54) im Schiffsboden versehene Hochdruckpumpe (52) mit einer oder mehreren am Vorsteven angeordneten nach vorne gerichteten, drehbaren Düse (56) vorgesehen ist.

7. Einrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß jede der Düsen am Ende eines länglichen, schwenkbaren Diisenrohres (58) angeordnet ist.