DE2129068A1 - Propeller nozzle, in particular for ships - Google Patents
Propeller nozzle, in particular for shipsInfo
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Description
■ 8 MÜNCHEN 86, DEN■ 8 MUNICH 86, DEN
A/S STRAMMEN STAAI/ STR#MMEN-RAUK)SS, 2010 Strammen,A / S STRAMMEN STAAI / STR # MMEN-RAUK) SS, 2010 Strammen,
NorwegenNorway
Propellerdüse, insbesondere für SchiffePropeller nozzle, in particular for ships
Antriebsvorrichtungen für Schiffe mit Propeller unter Verwendung von Düsen, die die Propeller umschließen, sind bekannt. Es ist auch bekannt, die Propellerdüsen im Verhältnis zum Propeller derart auszugestalten und anzuordnen, daß der Propeller an der Stelle arbeitet, wo die Propellerdüse ihren kleinsten Strömungsquerschnitt besitzt und einen ganz kleinen Spielraum zum Propellerflügelkreis hat. Außerdem ist die Propellerdüse so ausgebildet, daß sich der Strömungsquerschnitt hinter dem Propeller nur geringfügig oder gar nicht verändert, während der Strömungsquer- ■ schnitt vor dem Propeller in Vorwärtsrichtung zunimmt» Bs ist auch bekannt, den Einlaufrand der Propellerdüseneinlaßöffnung abgerundet und mit großem Durchmesser auszubildenPropulsion devices for ships with propellers using nozzles surrounding the propellers are known. It is also known to design and arrange the propeller nozzles in relation to the propeller in such a way that that the propeller works at the point where the propeller nozzle has its smallest flow cross-section and has very little leeway to the propeller blade circle. In addition, the propeller nozzle is designed so that the flow cross-section behind the propeller changes only slightly or not at all, while the cross-flow ■ cut in front of the propeller in the forward direction increasing »Bs is also known to be the inlet edge of the propeller nozzle inlet opening rounded and with a large diameter
Die Verwendung von Propellerdüsen hat den Zweck, den Vortrieb swirkungsgr ad zu verbessern. In der Regel sind bisher die Propellerdüsen rotationssymmetrisch und nach Mittelwerten für den Mitstrom berechnet. Der Mitstrom in der Propellerzone ist jedoch, insbesondere bei Schiffen mit größerem Völligkeitsgrad, wie ihn die meisten größeren Tanker bzw· Bulkschiffe haben, nicht rotationsaymme« trieoh.The purpose of using propeller nozzles is to improve the propulsion efficiency. As a rule, the propeller nozzles have so far been rotationally symmetrical and calculated according to mean values for the entrainment flow. However, the entrainment in the propeller zone is not rotationally symmetrical, especially in the case of ships with a greater degree of fullness, such as most larger tankers or bulk ships.
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Die Erfindung geht von dieser Erkenntnis aus und sieht eine Propellerdüse vor, bei der die Geometrie des Düsenprofils variiert.» Mit einer derartigen Propellerdüse kann man den Mitstrom in der Propellerzone in ein Feld mit besserer Rotationssymmetrie verändern, so daß jeder Propellerflügelschnitt während der Rotation des Propellers ein gleichartigeres Mitstrombild "sieht".The invention is based on this knowledge and provides a propeller nozzle in which the geometry of the nozzle profile varies. " With such a propeller nozzle can you change the entrainment in the propeller zone in a field with better rotational symmetry, so that each propeller blade intersection while the propeller is rotating, "sees" a similar co-current image.
Erfindungsgemäß wird die Propellerdüse aus Düsensektoren mit ungleichen Profilen aufgebaut, so daß die Propellerdüse ein Profil besitzt, das sich absatzweise ändert. Die Übergänge von einem Profiltyp auf einen anderen werden dann so gestaltet, daß vorzugsweise keine Turbulenz auftritt ο Eine derartige Ausführung bietet herstellungsteohnische Vorteilet»According to the invention, the propeller nozzle is constructed from nozzle sectors with unequal profiles, so that the propeller nozzle has a profile that changes step by step. The transitions from one profile type to another are made then designed in such a way that preferably no turbulence occurs ο Such a design is easy to manufacture Benefits »
Die Geometrie der Propellerdüse hängt im übrigen von den Profiltypen ab, die man benutzen möchte. Man kann einen wesentlichen Teil der Propellerdüse rotationssymmetrisch gestalten, während die Variationen im Profil sich am Vorder— rand der Propellerdüse befinden<> Die Propellerdüse kann so ausgebildet werden, daß ihre Innenseite achteraus von der Propellerzone für sämtliche Profile gemeinsam gemacht wird»The geometry of the propeller nozzle also depends on the profile types that you want to use. One can make the essential part of the propeller nozzle rotationally symmetrical, while the variations in the profile can be seen at the front edge of the propeller nozzle <> The propeller nozzle can be like this be designed so that their inside is made astern from the propeller zone for all profiles together »
Es ist auch denkbar, daß die Profile sowohl hinsichtlich ihrer Größe, ihrer Form als auch ihres Typs variierene Um den Vortriebswirkungsgrad noch zu verbessern, kann die Propellerdüse erfindungsgemäß mit Hochauftriebsspalten, den sogenannten "high-lift"-Spalten, vor der Propellerzone versehen sein. Diese Hochauftriebsspalte sollen hier jede öffnung durch das Profil umfassen. Durch die Verwendung von Hochauftriebsprofilen für .die Propellerdüse kann man um die Propellerdüse herum eine gleichartigere Düsenwirkung erzielen. Außerdem können Hochauftriebsprofile bei gleioh-It is also conceivable that order propulsive efficiency to improve the profile, both in terms of their size, their shape and their type vary e nor the propeller nozzle may according to the invention with high-lift column, the so-called "high-lift" columns, be provided before the propeller zone . These high lift gaps should here encompass every opening through the profile. Through the use of high-lift profiles for .the propeller nozzle one can obtain a gleichartigere nozzle effect to the propeller nozzle around. In addition, high lift profiles can be
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bleibender Düsenschubkraft eine Verminderung der Propellerdüsenlänge ergebene Der Nennöffnungswinkel eines solchen Profils kann auch schätzungsweise um 20 - 30 °ß> über die für gewöhnliche Profile geltenden Werte erhöht werdene The nominal opening angle of such a profile can also be increased by an estimated 20 - 30 ° ß> over the values applicable for normal profiles e
Ein wesentlicher Vorteil der Hochauftriebsprofile besteht darin, daß diese eine Erhöhung der G-renzschichtdicke auf der Innenseite der Pr.opellerdüse in der Bahn der Propellerflügelspitzen ermöglichen,. Dadurch wird die Forderung nach kleinen Spielräumen an den Propellerflügelspitzen reduziert.'A major advantage of the high lift profiles is that they increase the boundary layer thickness allow the inside of the Pr.opellerdüse in the path of the propeller blade tips. This will make the call for small clearances at the propeller blade tips. '
Nachstehend wird die Erfindung anhand eines Ausführungs- -beispieles unter Bezugnahme auf die Zeichnungen näher erläutert. Es zeigen:The invention is explained in more detail below using an exemplary embodiment with reference to the drawings. Show it:
Fig.1 eine erfindungsgemäße Propellerdüsej1 shows a propeller nozzle according to the invention
Figo2 eine Propellerdüse von der Seite gesehen;Figo2 a propeller nozzle seen from the side;
Figo3 eine andere erfindungsgemäße Propellerdüse j ■ ?- 'Figo3 another propeller nozzle according to the invention j ■ ? - '
Fig.4 einen Teil der Propellerdüse von Figo3 in einer Abwicklung? Fig.4 a part of the propeller nozzle from Figo3 in a development?
Fig.5 einen Teilschnitt durch eine erfindungsgemäße Propellerdüse mit einem »high-lift"-Profil.5 shows a partial section through a propeller nozzle according to the invention with a "high-lift" profile.
In Figoi und 2 ist eine Propellerdüse mit einem oberen Düsensektor 1, der durchgehend das gleiche Profil hat, einem unteren Düsensektor 2, der ebenfalls über den gesamten Sektor das gleiche Profil besitzt, und einem Seitensektor 3 mit einem dazu spiegelbildlichen Seitensektor 4 gezeigte Auch die beiden Seitensektoren haben über den ganzen Sektor das gleiche Profil. Die Profile der einzelnen Düsensektoren 1-4 sind jedoch zueinander ver schied en ,-!mit Ausnahme der beiden Seitensektpren 3t4, wie aus Fig,o2 hervorgeht.In Figoi and 2, a propeller nozzle with an upper nozzle sector 1, which has the same profile throughout, a lower nozzle sector 2, which also has the same profile over the entire sector, and a side sector 3 with a side sector 4 which is a mirror image of this, are also shown Side sectors have the same profile across the sector. However, the profiles of the individual nozzles sectors 1-4 are mutually different ver s, - with the exception of the two Seitensektpren 3 t 4, as shown in FIG, o2 is apparent.
In Figo2 ist außerdem mit gestrichelten linien 5,6 eineIn Figo2 there is also a dashed line 5,6
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Abrundung des Profils angedeuteteRounding of the profile indicated
Fig.,3 und 4 zeigen eine andere erfindungsgemäße Propellerdüseo In Figo3 ist lediglich die' eine Hälfte der Propellerdüse gezeigt, da die andere Hälfte dazu spiegelsymmetrisch ist. Wie aus Figo3 hervorgeht, besitzt die Düse mehrere Düsensektoren 7,8,9 und 10 mit zueinander verschiedenen Profilen, wie aus Figo4 ersichtlich ist, in der die Propellerdüse der Figo3 abgewickelt gezeigt ist« Fig< >4 zeigt, daß der Düsensektor 7 ein bestimmtes Profil 11 besitzt, während der Düsensektor 9 ein anderes Profil 12 hat und der Düsensektor 10 ein drittes Profil 13. Weiter sind in Pigo4 mit gestrichelten Linien 14 und 15 Ausgleichungen von Übergängen zur Vermeidung der Turbulenz angedeutet» Die Propellerzone ist durch die gestriohelte Linie 16 angedeutet ο Hinter der Propellerzone ist die Innenseite der Propellerdüse für sämtliche Profile gemeinsameFigs. 3 and 4 show another propeller nozzle according to the invention In Figo3 there is only one half of the propeller nozzle shown, since the other half is mirror-symmetrical to it. As can be seen from Figo3, the nozzle has several Nozzle sectors 7, 8, 9 and 10 with mutually different profiles, as can be seen from Figo4, in which the propeller nozzle the Figo3 is shown developed «Fig < > 4 shows that the nozzle sector 7 has a certain profile 11, while the nozzle sector 9 has a different profile 12 and the nozzle sector 10 has a third profile 13. Next are in Pigo4 indicated with dashed lines 14 and 15 adjustments of transitions to avoid turbulence » The propeller zone is indicated by the dashed line 16 ο The inside is behind the propeller zone the propeller nozzle common to all profiles
Mit den gezeigten Propellerdüsentypen kann man eine Änderung des Mitstroms in der Propellerzone in ein feld mit besserer Rotationssymmetrie erzielen und diese Verbesserung erhöht den Vortriebswirkungsgrad οWith the propeller nozzle types shown, a change in the entrainment flow in the propeller zone can be achieved in a field with better Achieve rotational symmetry and this improvement increases the propulsion efficiency ο
Figo5 zeigt einen Teilschnitt durch ein Profil, das ein Profil in einer der in den Figo1«4 gezeigten Propellerdüsen sein kann. Das Profil 21 ist mit Hochauftriebsspalten versehene Der vordere Teil des Profils ist mit Hilfe der angedeuteten Stege 19 mit dem hinteren Teil des Profils verbunden» Die Hochauftriebsspalte 18 sind, wie aus Fig·5 hervorgeht, vor der Propellerzone angeordnet. In Fig«5 ist ein Propellerflügel mit 20 bezeichneteFigo5 shows a partial section through a profile that a Profile in one of the propeller nozzles shown in FIGS can be. The profile 21 is provided with high lift gaps. The front part of the profile is with the help of the indicated webs 19 connected to the rear part of the profile » As can be seen from FIG. 5, the high lift gaps 18 are arranged in front of the propeller zone. In Fig. 5 is designated a propeller blade 20
In den Figo1 und 2 sind an dem Profil 4 zwei gestrichelte Linien eingezeichnet· Diese gestrichelten Linien deuten Beispiele für zwei andere Ausbildungen des Profils an.In Figures 1 and 2 o 4, two dotted lines are shown on the profile · These dotted lines indicate examples of two other embodiments of the profile.
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Überhaupt können die Profile nach Bedarf variiert werden, so daß man die günstigste Ausführung erhält·In general, the profiles can be varied as required, so that you get the cheapest version.
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