DE2023963A1 - Hull for full-form ships - Google Patents

Hull for full-form ships

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DE2023963A1 DE19702023963 DE2023963A DE2023963A1 DE 2023963 A1 DE2023963 A1 DE 2023963A1 DE 19702023963 DE19702023963 DE 19702023963 DE 2023963 A DE2023963 A DE 2023963A DE 2023963 A1 DE2023963 A1 DE 2023963A1
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Takeshi Sudow Masanobu Tokio M Tomiyama
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Nippon Kokan K K , Tokio Vir Henke), Dr phü G , Henkel, Dr W D , Kern, Dipl Ing R M , Pat Anwalte, 7570 Baden Baden u 8000 München
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Description

Nippon Kokan Kabushiki Kaisha IUM" 1Q7nNippon Kokan Kabushiki Kaisha IUM "1Q7n Tokio, JapanTokyo, Japan Schiffsrumpf für VollformschiffeShip hull for full-form ships Die Erfindung betrifft Rumpfformen für Vollformschiffe.The invention relates to hull shapes for full-form ships.

Bekanntlich gibt es derzeit zwei Arten von Bugkonstruktionen für Vollformschiffe, nämlich den sogenannten Blasen- oder Wölbungsbug und den ungewölbten Bug. In jedem Fall kann der Bug vielfach unterschiedliche Gestalt besitzen, wobei die Vorschubleistung jeder Bugform ihre Vor- und Nachteile besitzt, was Schwierigkeiten bei der Festlegung einer zweckmäßigen Rumpfform für ein neues Schiff aufwirft.As is well known, there are currently two types of bow constructions for full-form ships, namely the so-called bubble or Arched bow and the non-arched bow. In any case, the bow can have many different shapes, with the Feed rate of each bow shape has its advantages and disadvantages, which makes it difficult to determine a suitable one Posing hull shape for a new ship.

Der Qesamt-Rumpfwiderstand eines Schiffs wird durch zahlreiche Faktoren unterschiedlicher physikalischer Ursachen bestimmt. Wenn der Gesamt-Rumpfwiderstand eines Vollformschiffs als viskoser Strömungs- und Wellenbildungswiderstand bestimmt wird oder hauptsächlich aus diesen Faktoren besteht, so ist der größte Teil des Gesamtwiderstands der viskose Strömungswiderstand. Die theoretischen Untersuchungen des viskosen Strömungswiderstands (viscous resistance) sind Jedooh nooh nicht so weit gediehen, daß sie eine praktisoh brauohbare theoretische Lösung auch nur beim Entwurf des Bugteils eines Schiffs zulassen.The Qesamt hull drag of a ship is determined by numerous Factors of different physical causes determined. If the total hull drag of a full-form ship is viscous flow and wave formation resistance is determined or mainly consists of these factors, is the greatest Part of the total resistance is the viscous flow resistance. Theoretical investigations of the viscous flow resistance (viscous resistance) Jedooh nooh haven't progressed so far that they are only a practical, workable theoretical solution when designing the bow of a ship.

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Es hat sich gezeigt, daß bei den bestehenden Vollrumpfformen keine der üblichen Bugformen sowohl bei voll beladenem als auch bei mit Ballast beladenem Schiff niedrigen Widerstand oder hohe Vortriebsleistung zu gewährleisten vermag„It has been shown that with the existing full-hull forms none of the usual bow shapes, both when the ship is fully loaded and when the ship is loaded with ballast, low or high drag Able to guarantee propulsion performance "

Die allgemein als Zylinderbug bekannte Bugform zeigt den geringsten Widerstand des Rumpfs in voll beladenem Zustand, wenn sie einwandfrei in Anpassung an den Hauptrumpfteil konstruiert ist; in mit Ballast beladenem Zustand ist diese Rumpfform jedoch inbezug auf Widerstand einem gut konstruierten, an die Hauptrumpfteile angepassten Wölbungsbug unterlegen, welcher in mit Ballast beladenem Zustand niedrigen Widerstand gewährleistet. Der Widerstand und die Vortriebsleistung des Blasen- bzw« Wölbungsbugs sind jedoch sehr empfindlich gegenüber Änderungen des Bug-Tiefgangs infolge von Ladungsänderungen oder anderen Bedingungen, so daß im Extremfall diese Bugform bei einem Vergleich die schlechtesten Ergebnisse zeigen kann.The bow shape, commonly known as the cylinder bow, exhibits the least resistance of the hull when fully loaded when it is is properly constructed to match the main body part; when loaded with ballast, however, this hull shape is well constructed in terms of resistance to the main hull parts underlay an adapted arch, which ensures low resistance when loaded with ballast. However, the resistance and the propulsive power of the bladder or arching bow are very sensitive to changes of the bow draft as a result of changes in cargo or other conditions, so that in extreme cases this bow shape in a Comparison may show the worst results.

Die Vorteile eines Zylinderbugs liegen in der ausgezeichneten VoTtriebsleistung in voll beladenem Zustand sowie in den verringerten Baukosten, die darauf zurückzuführen sind, daß sich jede Doppelkrümmung an den Bugflächen über sehr große Flächen erstreckt.The advantages of a cylinder nose are the excellent propulsion performance when fully loaded as well as in the reduced Construction costs that can be attributed to the fact that each double curve at the bow surfaces over very large areas extends.

Genauer gesagt, kann der Gesamtwiderstand eines Schiffsrumpfes je nach der Ursache für die verschiedenen Widerstandskomponenten in die folgenden Paktoren zerlegt werden?More precisely, it can be the total drag of a ship's hull be broken down into the following factors depending on the cause of the various resistance components?

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Gesamtwiderstand (100$) .Total resistance ($ 100).

DruckwiderstandPressure resistance

Hautreiburigswiderstand (70$)Skin rub resistance ($ 70)

Wellenbildungswider
stand
Ripple resistance
was standing

Viskositätsdruckwider- Viscosity pressure resistance

LbWLbW

_ , stand (25ίί)_, stand (25ίί)

Li r I j> Li r I j>

l
! I !
l
! I!

Reibung Formwiderstand f ιFriction form resistance f ι

....J j.... J j

Reibungswiderstand als Äquivalentfläche (55$) ! ι ιFrictional resistance as an equivalent area ($ 55)! ι ι

Restwiderstand Residual resistance

T
ι
T
ι

Viskoser Strömungswiderstand (95$)Viscous Flow Resistance ($ 95)

Gesamtwiderstand (100#)Total resistance (100 #)

Die gestrichelten Linien in obigem Diagramm geben eine zweckmäßige Art der Einteilung der Widerstandskomponenten an» Die in Klammern gesetzten Zahlen geben die quantitative Größe jeder Widerstandskomponente eines typischen Vollformschiffs im Niedriggeschwindigkeitsbereich an, doch sind diese Zahlen selbstverständlich je nach' Größe, Form, Tiefgang und Geschwindigkeit eines bestimmten Schiffs variabel.The dashed lines in the diagram above give a useful one Type of classification of the resistance components »The numbers in brackets indicate the quantitative size of each resistance component of a typical full-form ship in the low-speed range, but these numbers are of course different variable according to the size, shape, draft and speed of a certain ship.

Der als "Reibungswiderstand als Kquivalentfläche" ausgedrückte Teil des Hautreibungswiderstands bezieht sich nur auf die benetzte FlHohe des Rumpfes, so daß nur die Komponenten des Restwiderstands ale eine Mögliohkeit zur Verminderung des Gesamtwiderstands bietend angesehen werden können. Inbezug auf die vordere Hälfte des Rumpfes tragen von allen Restwiderstandskomponenten der Wellenblldungs- wideratand und der Reibungs-Formwiderstand wesentlich zum Restwiderstand bei. 109813/1039 - 4 -The portion of the skin friction resistance expressed as "frictional resistance as equivalent area" relates only to the wetted height of the fuselage, so that only the components of the residual resistance can be viewed as offering a means of reducing the total resistance. In relation to the front half of the fuselage, of all the residual resistance components, the wave formation resistance and the frictional form resistance contribute significantly to the residual resistance. 109813/1039 - 4 -

BAD ORIGINALBATH ORIGINAL

Sowohl in der Theorie als auch durch Versuche ist belegt worden, daß der Wellenbildungswiderstand und der Reibung-Formwiderstand weitgehend durch den Ansatzwinkel einer Haupt-Strömungslinie gegenüber der Wasseroberfläche bestimmt werden, wie dies im folgenden erläutert ist.Both in theory and by experiment it has been proven that the ripple resistance and the frictional shape resistance largely determined by the approach angle of a main flow line to the water surface, as shown in is explained below.

PUr den Wellenbildungswiderstand gilt die bekannte Michellsche Integralformel (Koordinatenachsen siehe in Fig. 1):The well-known Michell's applies to the wave formation resistance Integral formula (coordinate axes see in Fig. 1):

ßr/2ßr / 2

Rw . Λ (P2+ Q2) se=' θαθ (1) <R w . Λ (P 2 + Q 2 ) se = 'θαθ (1) <

Ji Jo Ji Jo

Tn dieser Formel bedeutenTn mean in this formula

Rw = Wellenbildungswiderstand;R w = wave formation resistance;

U ■= Vorwärtsgeschwindigkeit des Schiffs gegenüber dem Wasser;U ■ = forward speed of the ship in relation to the water;

Q) - \t¥ exp (Koz sec.2 ö)cos (KqX sec.0) dx dz.Q) - \ t ¥ exp (K o z sec. 2 ö ) cos (KqX sec . 0) dx dz .

f = Wasserdichte;
K = Schwerkraftsbeschleunigung und
f = water density;
K = acceleration due to gravity and

0 =0 =

Diese Formel (1) zeigt unmittelbar, daß der Tangens --4-^-— des Winkels zwischen der Wasserlinie und der Vorwärtsgeschwindigkeit einen bedeutsamen Faktor des Wellenbildurigswiderstands darstellt.This formula (1) immediately shows that the tangent --4 - ^ - - of the angle between the waterline and the forward speed is an important factor in the waveform resistance.

109813/1039 BAD 0RIQlNAL 109813/1039 BAD 0RIQlNAL

Eine vergleichbare, praktisch brauchbare theoretische Formel für den Reibung-Formwiderstand ist noch nicht entwickelt worden, doch 1st die folgende Formel zur Lieferung des Form-Faktors K2f bekannt (vergl. "Form Affects Viscous Resistance of Ships" von Ichiro Tanaka, "Journal of the Society of Naval Architects of Japan", Band 113):A comparable, practically usable theoretical formula for the friction-form resistance has not yet been developed, but the following formula is known to provide the form factor K 2f (see "Form Affects Viscous Resistance of Ships" by Ichiro Tanaka, "Journal of the Society of Naval Architects of Japan ", Volume 113):

K2f - 2^ cw " 1) I o... (2) K 2f - 2 ^ c w " 1) I o ... (2)

In dieser Formel bedeuten:In this formula:

K2f Relbung-Formwiderstand/Reibungswiderstand als Äquivalentebene; K 2 f Relbung form resistance / frictional resistance as an equivalent plane;

L Länge des Schiffs;L length of the ship;

B Breite des Schiffs undB width of the ship and

Cw Wasserflächenkoeffizient (Wasserebenenfläche / L χ B).C w water area coefficient (water level area / L χ B).

In Formel (2) ist kein so deutlich angegebener Tangensfaktor wie der Faktor * y der Formel (1) enthalten, doch wenn man berücksichtigt, daß B/L den mittleren Tangens des Winkels zwischen dem Wasser und der Strömung darstellt, und wenn man außerdem die Art des Faktors C betrachtet, so 1st ersichtlich, daß der Tangens des Winkels zwischen der Wasserlinie und der Hauptströmungslinie wiederum bestimmend ist.Formula (2) does not contain a tangent factor as clearly stated as the factor * y of formula (1), but if one takes into account that B / L represents the mean tangent of the angle between the water and the current, and if one also considers the Considering the nature of the factor C, it can be seen that the tangent of the angle between the water line and the main flow line is again decisive.

Außerdem ist nach der Theorie des Kleinsten Wellenwiderstands (vergl. "Ships of Minimum Wave Making Resistance" von H. Maruo u.a., "Journal of the Sooiety of Naval Architects of Japan", Band 114) theoretisch belegt worden, daß eine Rumpfform mit niedrigstem Wellenbildungswiderstand eine zylindrische BugformIn addition, according to the theory of the smallest wave resistance (see "Ships of Minimum Wave Making Resistance" by H. Maruo i.a., "Journal of the Sooiety of Naval Architects of Japan", Volume 114) has been theoretically proven that a hull shape with lowest wave formation resistance a cylindrical bow shape

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mit endlicher Abrundung oder Stumpfheit der Stevenkante bei tiefer Wasserhöhe und mit geringerer Abrundung bzw. Stumpfheit bei flachem Tiefgang besitzt. Diese Tatsache begründet theoretisch die Überlegenheit eines zylindrischen Bugs in vollbeladenem Zustand. .with finite rounding or dullness of the stem edge deeper water level and with less roundness or dullness with a shallow draft. This fact theoretically justifies the superiority of a cylindrical bow in fully loaded condition. .

Aufgabe der Erfindung ist mithin in erster Linie die Schaffung einer Rumpfform, welche praktisch die Vorteile der Zylinderbug-Rumpfform gewährleistet, ohne selbst in mit Ballast beladenem Zustand einem Blasen- bzw. Wölbungsrumpf wesentlich unterlegen ä zu sein.The object of the invention is, therefore, without a bubble or buckle body substantially inferior even when loaded with ballast condition to be similar in the first place to provide a hull shape which virtually the advantages of Zylinderbug hull shape ensured.

Auf der Grundlage der vorgenannten Theorien und Versuchsergebnisse wurden erfindüngsgemäß die Überlegungen angestellt, den Bug im Bereich der Lastwasserlinie nahezu zylindrisch auszubilden und einen Unterteil des Bugs nach vorn zu ziehen, um die Stumpfheit der Stevenkante an diesem Abschnitt zu reduzieren, und zwar unter besonderer Beachtung der optimalen Kombination der Stumpfheitsänderung der Stevenkante in Abhängigkeit vom Tiefgang und des Winkels, welchen die Wasserlinie der unmittelbar daran anschließenden Rumpfabschnitte zur Vorwärtsrichtung festlegen.Based on the above theories and experimental results According to the invention, the considerations were made that the bow in the area of the load waterline was almost cylindrical and pulling a lower part of the bow forward to reduce the dullness of the edge of the stem at this section reduce, with particular attention to the optimal combination of the change in the dullness of the stem edge as a function of the draft and the angle which the waterline of the immediately adjoining hull sections to the forward direction determine.

Der in der folgenden Beschreibung und im Anspruch in Verbindung mit der Steven-Vorderkante benutzte Ausdruck "A&rundung" oder "Stumpfheit" bedeutet die halbe Breite über Spant des Rumpfes an der Berührungsstelle zwischen einer parallel zur Kiellinie liegenden Wasserlinie und einer Tangente an diese Wasserlinie, die unter einem Winkel von 60° zur Rumpf-Mittellinie verläuft. Fig. 2 veranschaulicht diese Definition, wobei die Stumpfheit bzw. Abrundung beim dargestellten Querschnitt mit Y bezeichnet ist.The term "A & rounding" or used in the following description and in the claim in connection with the stem leading edge "Bluntness" means half the width across the frame of the hull at the point of contact between a line parallel to the keel line lying waterline and a tangent to this waterline, which runs at an angle of 60 ° to the hull center line. FIG. 2 illustrates this definition, the bluntness or rounding being denoted by Y in the cross section shown.

- 7- 7th

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Diese Aufgabe wird bei einem Vollform-Schiffsrumpf mit einem VÖlllgkeitsgrad von mindestens 0,75 und einer Länge von mindestens 120 m zwischen Senkrechten erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß/die Abrundung bzw. Stumpfheit Yf des Abschnitts der Steven-Vorderkante.im Bereich der Vollast-WasserlinieThis task is performed on a full-form hull with a Degree of fullness of at least 0.75 and a length of at least 120 m between verticals solved according to the invention in that / the rounding or bluntness Yf of the section the leading edge of the bow in the area of the full-load waterline

B 41 ν 4^ B (B » größte Rumpfbreite über Spant) 2^ ~~*5" B 41 ν 4 ^ B (B »largest trunk width over frame) 2 ^ L · ~~ * 5"

beträgt,-; ■ ; -■■ - --·■-,·?--.- -.o^»., ■ .■·■■■-..-.amounts to,-; ■; - ■■ - - · ■ -, ·? --.- -.o ^ »., ■. ■ · ■■■ -..-.

2. der Abschnitt der Steven-Vorderkante bei praktisch der2. the section of the stern leading edge at practically the

gleichen Stumpf^ei^um.mindestens 15$ des Vollast-Tiefgangs senkrecht unter die Vollast-Wasserlinie ,an der Steven-Verkante reicht, ' ' "-·\ ■ ·same stump at least $ 15 of the full-load draft vertically below the full-load waterline, at the stern edge enough, '' "- \ ■ ·

unter dem genannten Abschnitt der Vorderkante ein Teil desselben über eine Strecke 1 von diesem Abschnitt nach vorn vorspringt, wobei - ~ --1; vunder said section of the leading edge, a part of the same protrudes over a distance 1 from this section forwards, where - ~ - 1 ; v

0,02 L £.1 ^- 0,04 L (L m Länge zwischen0.02 L £. 1 ^ - 0.04 L (L m length between

FJrFJr Xr xr trirXr xr trir

Senkrechten)Vertical)

• beträgt, und• is, and

4. die Abrundung bzw. Stumpfheit der Vorderkante dieses4. the roundness or bluntness of the leading edge of this

• Teils des vorspringenden Abschnitts um "mehr als 1/5 vor dem senkrechten Abschnitt praktisch konstant ist und• Part of the protruding section by "more than 1/5 is practically constant before the vertical section and

beträgt.amounts to.

1 0 9 Ö 1 3 / 1 0 31 0 9 Ö 1 3/1 0 3

Im folgenden ist eine bevorzugte Ausführungsform der Erfindung anhand der Zeichnungen näher erläutert. Es zeigen:The following is a preferred embodiment of the invention explained in more detail with reference to the drawings. Show it:

Fig. 1 ein Diagramm zur Veranschaulichung des verwendeten Koordinatensystems bei einem Schiffsrumpf,Fig. 1 is a diagram to illustrate the used Coordinate system for a ship's hull,

Fig. 2 ein Diagramm zur Veranschaulichung der Bemessung der Stumpfheit oder Abrundung einer Rumpfform mit den Merkmalen der Erfindung,Fig. 2 is a diagram to illustrate the dimensioning of the Dullness or rounding of a hull shape with the features of the invention,

Fig» 3 eine Seitenansicht des Stevenabschnitts einer erfindungsgemäßen Rumpfform,Figure 3 is a side view of the stem portion of a hull shape according to the invention,

Fig. 4 ein Diagramm zur schematischen Darstellung der Änderung der Stumpfheit des Stevenabschnitts gemäß Fig. 3 in Abhängigkeit vom Tiefgang,Fig. 4 is a diagram for the schematic representation of the Change in the bluntness of the stern section according to FIG. 3 as a function of the draft,

Fig. 5 ein Diagramm zur sohematischen Darstellung der Ergebnisse von Modellversuchen an einem herkömmlichen Zylinderbug, einer Blasen- bzw. Wölbungs-Rumpfbugform und einer Mischung aus beiden Bugformen und5 shows a diagram for the schematic representation of the results of model tests on a conventional cylinder bow, a vaulted torso bow shape and a Mixture of both bow shapes and

Fig. 6 Diagramme zur schematischen Darstellung der Ergebnisse "il und 7 von Vergleichsiuodellversuchen an den drei Rumpf formen gemäß Fig. 5 sowie zwei erfindungsgemäßen Rumpfformen, wobei diese Figuren einmal den mit Ballast beladenen und zum anderen den vollbeladenen Zustand veranschaulichen. 6 shows diagrams for the schematic representation of the results "il and 7 of comparative model tests on the three hull molds according to FIG. 5 and two hull shapes according to the invention, these figures once the loaded with ballast and on the other hand illustrate the fully loaded condition.

Im folgenden sind die der erfindungsgemäßen Rumpfform zugrundeliegenden Überlegungen näher erläutert.The following are those on which the hull shape according to the invention is based Considerations explained in more detail.

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I. Die Form der Wasserebene am Bug In der Nähe der Vollast-Wasserlinie: I. The shape of the water level at the bow near the full load water line:

Hierfür ist es günstiger, eine große Stumpfheit bzw. Abrundung an der Vorderkante vorzusehen, um dadurch den Winkel der sich unmittelbar daran anschließenden, zur größten Rumpfbreite übergehenden Wasserlinie zu verkleinern. Auf diese Weise werden die lokalen Solingen in der Nähe des Bugendes gegenüber einer feineren bzw. schlankeren Form größer, doch wird bei großem Tiefgang die Strömung entlang der Rumpfoberfläche als praktisch zweidimensional angesehen, so daß der Einfluß dieser Störungen nicht groß ist. Folglich ist die Verkleinerung des Winkels gegenüber der Wasserlinie unmittelbar im Anschluß an den Stevenabschnitt gerechtfertigt.For this it is more beneficial to have a large dullness or rounding off to be provided on the leading edge in order to thereby define the angle of the immediately adjacent to the largest trunk width to shrink the overlying waterline. In this way, the local Solingen will be opposite near the bow end a finer or slimmer shape, but with a deep draft the current becomes larger along the surface of the hull viewed as practically two-dimensional, so that the influence this interference is not great. Hence the downsizing of the angle to the waterline immediately afterwards justified to the stern section.

II. Die Form der Wasserebene am Bug in der Nähe der Ballast-Wasserlinie: II. The shape of the water level at the bow near the ballast water line:

Hierfür sind andere Bedingungen maßgebend, weshalb es günstiger 1st, die lokalen Störungen bzw· Wirbelbildungen in der Nähe der Vorderkante zu reduzieren, da bei kleiner werdendem Tiefgang die Biiif lüsse der lokalen Störungen größer werden und sich ihr Bereich auch ausbreitet, weil die Strömung mehr dreidimensional wird. Die Lage der Vorderkante an der Stelle der Ballast-Wasserlinie 'beeinträchtigt nicht die nach üblichen Regeln bestimmte Schiffslänge L ^, so daß hier zur Verkleinerung des Winkels der unmittelbar anschließenden Wasserlinie die Vorderkante so weit über die vordere Senkrechte hinausragen kann, wie es für die praktische Anwendung zulässig ist, so daß ein vorspringender Abschnitt gebildet wird, der nicht blasenförmig ist, sondern vielmehr die Form einer nach vorn ragenden* Flosse bzw. Rippe besitzt. 'For this, other conditions are decisive, which is why it is cheaper 1st, the local disturbances or vortex formations in the vicinity to reduce the leading edge, as the draft becomes smaller the flow of the local disturbances increased and their The area also expands because the flow is more three-dimensional will. The position of the leading edge at the point of the ballast waterline does not affect what is determined according to the usual rules Ship length L ^, so that here to reduce the angle the leading edge of the immediately adjoining waterline can protrude far beyond the front vertical, as is the case for the practical application is permissible, so that a projecting Section is formed which is not bubble-shaped, but rather the shape of a protruding * fin or rib owns. '

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III. Änderung der Stumpfheit der Vorderkante in Abhängigkeit vom TiefgangsIII. Change in the bluntness of the leading edge depending on the draft

Dieser Faktor betrifft den Vorderkantenbereich zwischen der Last- und der Ballast-Wasserlinie, wobei die Begründung von Paktor %lf auch auf den Bereich unmittelbar unter der Vollast-Wasserlinie zutrifft. Der zylindrische Stevenabschnitt kann sich mithin senkrecht auf eine gewisse Tiefe unter die Vollast-Wasserlinie fortsetzen. Die Erstreckung des senkrechten Abschnitts unter die Vollast-Wasserlinie sollte in Abhängigkeit von der Tiefe bestimmt werden, bei welcher der unerwünschte Einfluß des Ausdrucks exp (KQZ see. θ) infolge des Vorhandenseins eines gewölbten bzw. blasenförmigen Teils in Formel, "(l) klein wird, wenn die Vorteile eines zylindrischen Bugs in vollbeladenem Zustand aufrechterhalten werden sollen. Sodann können die Grundgedanken des Faktors II auf den Oberteil der Vorwärtserstreckung angewandt werden, so daß dieser Teil weniger stumpf wird und als leicht konvexe Kante bis etwa zur Tdhe der bei Mstschgeschwindigkeit in mit Ballast belader. -«, Zustand erzeugten Wellenoberflache ausgebildet sein kann. Dies erfordert eine schnelle Abnahme der Stumpfheit der Steven-Vorderkante in Abwärtsrichtung, was jedoch durch entsprechende Paarung der Linien um den Bug herum berücksichtigt werden kann»This factor applies to the leading edge area between the load and ballast waterline, whereby the reason given by Paktor % lf also applies to the area immediately below the full load waterline. The cylindrical stem section can therefore continue vertically to a certain depth below the full-load waterline. The extent of the vertical section below the full-load waterline should be determined as a function of the depth at which the undesirable influence of the expression exp (K Q Z see ) becomes small if the advantages of a cylindrical bow are to be maintained when fully loaded. Then the principles of Factor II can be applied to the upper part of the forward extension so that this part becomes less blunt and as a slightly convex edge up to about Tdhe Maximum speed in ballast laden. - ", state generated wave surface. This requires a rapid decrease in the bluntness of the leading edge of the stem in the downward direction, which can be taken into account by appropriate pairing of the lines around the bow."

Es wurden Versuche an Modellen eines Frachters vom Typ 23 mit sechs verschiedenen Beispielen von Bugformen durchgeführt. Bei den Vergleichsversuchen zeigte eine herkömmliche Zylinderbugform (Rumpfform CY) die beste Vortriebsleistung in vollbeladenlm Tiefgangiustand, während eine dünne bzw. schlanke Blasenform (Rumpfform B) unter Tiefgangbedingungen mit Ballast am günstigsten abschnitt.Tests were carried out on models of a type 23 freighter performed with six different examples of bow shapes. In the comparative tests showed a conventional cylinder bow shape (Hull shape CY) the best propulsion performance in a fully loaded draft state, while a thin or slender one Bubble shape (hull shape B) under draft conditions with ballast the cheapest section.

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Aus diesem Grund wurde versucht, die Bugform der Rumpfform CY in der Nähe der Vollast-Tiefganglinie mit dem Bug der Rumpfform B in der Nähe der Ballast-Tiefganglinie zu kombinieren, um hierbei festzustellen, ob ein Modellschiff mit dieser gemischten Bugform die Vorteile beider Konstruktionen bietet.For this reason, an attempt was made to keep the bow shape of the hull shape CY close to the full load draft line with the bow of the Combine hull shape B in the vicinity of the ballast draft line in order to determine whether a model ship with this mixed bow shape offers the advantages of both constructions.

Unter Anwendung nur der unter I und II aufgeführten Grundgedanken wurde eine neuartige Modellschiff-Rumpfform CF unter Berücksichtigung einer klaren Linienführung entworfen, worauf Widerstandsversuohe in drei Belastungszuständen im Vergleich zu den fiäamm-Rumpfformen CY und B in einem Strömungskanai und in einem Schlepptank durchgeführt wurden. Die Ergebnisse dieser Versueii© sind in den Fig. 5* 6 und 7 dargestellt, welche j «steile' einen Versuche-Tiefgang (d.h. einen flachen Tiefgang), einen Ballast-Tiefgang und einen Vollast-Tiefgang anführen. In jedem Fall ist die Ordinate der Restwider^tandsr,. Koeffizient Cr und die Abszisse die Froudesche Zahl- Fn. ■ Mit Ausnahme des Zustande des Versuchs-Tiefgangs lag die Leistung des neuen Modells CF zwischen den-Leistungen ;;der· beiden Stamm-Rumpfformen und wurden die erwarteten Ergebnisse nicht erzielt.Using only the basic ideas listed under I and II, a new type of model ship hull shape CF was designed taking into account clear lines, whereupon resistance tests were carried out in three load states compared to the fiäamm hull shapes CY and B in a flow channel and in a towing tank. The results of this test are shown in FIGS. 5, 6 and 7, which show a "steep" draft (ie a shallow draft), a ballast draft and a full-load draft. In each case the ordinate is the residual resistance. Coefficient Cr and the abscissa the Froude number Fn. With the exception of the state of the test draft, the performance of the new model CF was between the performances of the two trunk shapes and the expected results were not achieved.

Aus diesem Grund wurden untor Anwendung des dritten Grundgedankens III zusätzlich zu den Faktoren I und H zwei weitere Sohiffsmodelle angefertigt, von denen das eine eine Rumpfform CFg besaß, bei welcher der Krümmungsradius R der Vorderkante auf der Vollast-Wasserlinie 2 m betrug, wie dies',auch bei der Rumpfform CY der Fall war, während das andere Modell ein» Rumpfform CF, (R ■ 3 m) besaß. Beide Modelle genügten den Forderungen der Erfindung.For this reason, with the application of the third basic idea III, in addition to the factors I and H, two further base models were made, one of which had a hull shape CFg, in which the radius of curvature R of the leading edge on the full-load waterline was 2 m, like this' , was also the case with the hull shape CY, while the other model had a »hull shape CF, (R ■ 3 m). Both models met the requirements of the invention.

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Bei der Rumpfform CF^ war die Stumpfheit Yf = B/22„8, während 1 = 0,027 L war und Y, etwas weniger als Yf/φ betrug. Bei der Rumpfform CF, war Yf = B/15,2,.während 1 = 0,027 L . und Yj5 etwas weniger als Y^,/, war.In the case of the hull shape CF ^ the bluntness was Yf = B / 22 "8, while 1 = 0.027 L and Y, was slightly less than Yf / φ . In the case of the hull shape CF, Y f = B / 15.2, while 1 = 0.027 L. and Yj 5 was slightly less than Y ^, /,.

Beide Rumpfformen GPg und CF, erfüllten folgende Bedingungen a) Völligkeitsgrad -^ 0,75$Both hull forms, GPg and CF, met the following conditions a) Degree of fullness - ^ $ 0.75

b) Länge zwischen Senkrechten (L ) J>. 120 msb) Length between perpendiculars (L) J>. 120 ms

c) Stumpfheit oder Abrundung (nach vorstehender Definition); der Vorderkante an der Vollast-Wasserlinie zwischen B und Bj
¥5 TB-
c) dullness or roundness (as defined above); the leading edge at the full load waterline between B and Bj
¥ 5TB

d) Länge am vorspringenden Abschnitt (l) zwisehea 0, und 0,04L (vergl· Pig, 3)Sd) length at the protruding section (l) between a 0, and 0.04L (cf. Pig, 3) S.

e) Stumpfheit des vorspringenden Abschnitts dei* ume) dullness of the protruding portion dei * um

als 1 vorspringenden Vorderkante zwischen 0 und" W as 1 protruding leading edge between 0 and " W

(vergl. Fig. 4)j(see Fig. 4) j

' ' " ■■■ ''" ■■■

f) Stumpfheit reicht unter die Wasserlinie um mindestensf) Dullness extends below the waterline by at least

des Vollast-Tiefgangs (vergl. Fig. 3 und % of the full-load draft (comp. Fig. 3 and%

Die graphischen Darstellungen gemäß den Fig. 6 wtxu. f zeigen* daß die Rumpfformen CFg und CF, die Stamm-Rumpffarben sowohl im Ballast- als auch im VoIlast-llustand Übertreffen»The graphic representations according to FIG. 6 wtxu. f show * that the hull shapes CFg and CF surpass the trunk-hull colors in both ballast and full-load states »

Bei den mit der Rumpfform CF durchgeführten Vergleiöhsversuchen war die Wassertemperatur W.f anders als bei den Vergleichs versuchen an den Rumpfformen CF2 und CF*# doch zeigte die beiIn the comparison tests carried out with the CF hull shape, the water temperature Wf was different than in the comparison tests on the CF2 and CF * # hull shapes, but it showed

■ ■ . ' . - 13 -■ ■. '. - 13 -

1 0 9 8 1 37 1 0 3 9 bad original1 0 9 8 1 37 1 0 3 9 bad original

2023SS32023SS3

beiden Versuchen gleiche Rumpf form CY nahezu; denselben Koeffizienten des Restwiderstands. Die Jeweiligen Restwiderstandskoeffizienten der fünf Schiffsmodelle sind daher zu Vergielcliszwecken In äen Fig. 6 und J gemeinsam angegeben.in both experiments almost the same hull shape CY; the same coefficient of residual resistance. The respective residual resistance coefficients of the five ship models are therefore given together in FIGS . 6 and J for comparison purposes.

Die erfindungsgemäße Rumpfform besitzt fo-lgllch die Vorteile sowohl eines zylindrischen Bugs als auch eines blasenfSrmlgen bzw. gewölbten Bugs und ermöglicht, wie sich aus den obigen Verglelchsversuehen ergibt, eine Verminderung des durch- den Rumpf erzeugten Wasserwlderstands sowohl In vollbeladenem als auch in mit Ballast beladenenr Zustand.The shape of the fuselage according to the invention thus has the same advantages both a cylindrical bow and a vesicular shape respectively arched bugs and allows, as can be seen from the above An attempted comparison results in a reduction in the through- Hull generated water forest both in a fully loaded position as well as when loaded with ballast.

BAD ORIGiNALORIGINAL BATHROOM

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Claims (1)

Pat e η t a η s ρ r u ο hPat e η t a η s ρ r u ο h Vollform-Schiffsrumpf mit einem Völligkeitsgrad von
mindestens 0,75 und einer Länge von mindestens 120 m
zwischen Senkrechten, dadurch gekennzeichnet, daß^
Full-form hull with a degree of completeness of
at least 0.75 and a length of at least 120 m
between perpendiculars, characterized in that ^
(1) die Abrundung bzw. Stumpfheit Yf des Abschnitts der | Steven-Vorderkante im Bereich der Vollast-Wasserlinie(1) the roundness or bluntness Yf of the portion of the | The leading edge of the stern in the area of the full-load waterline B • ν <£ B '(ß β größte Rumpfbreite über Spant) beträgt, ,B • ν <£ B '(ß β largest trunk width over frame), (2) der Abschnitt der Steven-Vorderkante bei praktisch der gleichen Stumpfheit um mindestens 15$ das Vollast-Tiefgangs senkrecht unter die Vollast-Wa^ariinie an der Steven-Vorderkante reicht,(2) the section of the stern leading edge at practically the same dullness by at least $ 15 the full-load draft vertically below the full-load wa ^ ariine on the stern leading edge enough, unter dem genannten Abschnitt der Vorderkante ein Teil desselben über eine Strecke 1 von diesem Abschnitt nach vorn vorspringt, wobeiunder said section of the leading edge a part of the same over a distance 1 from this section to the front protrudes, where 0,02 L £. 1 fs. 0,04 L _ (L = Länge zwischen
beträgt, und Senkrechten)
0.02 L £. 1 fs. 0.04 L _ (L = length between
and verticals)
(4) die Abrundung bzw. Stumpfheit der Vorderkante dieses
Teils des vorspringenden Abschnitts um mehr als l/j5 vor dem senkrechten Abschnitt praktisch konstant ist und
(4) the roundness or bluntness of the leading edge of this
Part of the projecting section is practically constant by more than 1 / j5 before the vertical section and
■0 < Yb £_ Y-■ 0 <Y b £ _ Y - beträgt.amounts to. 1098 13/1039 BAD ORIGINAL1098 13/1039 BAD ORIGINAL
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DE2023963B2 DE2023963B2 (en) 1975-10-09
DE2023963C3 DE2023963C3 (en) 1976-05-13

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DE2023963B2 (en) 1975-10-09
NO134578B (en) 1976-08-02
US3653352A (en) 1972-04-04
FR2048483A5 (en) 1971-03-19
NO134578C (en) 1980-06-30
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SE407379B (en) 1979-03-26
NL151308B (en) 1976-11-15
JPS5011671B1 (en) 1975-05-02
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