DE2346035A1

DE2346035A1 - Duesenpropellerantrieb fuer schiffe

Info

Publication number: DE2346035A1
Application number: DE19732346035
Authority: DE
Inventors: Noritane Chiba
Original assignee: Mitsubishi Heavy Industries Ltd
Current assignee: Mitsubishi Heavy Industries Ltd
Priority date: 1972-09-12
Filing date: 1973-09-10
Publication date: 1974-03-28
Also published as: JPS5240559Y2; JPS4961293U; GB1407559A; FR2198859B1; NL7312533A; FR2198859A1

Description

MI0?SUBISHI JUKOGYO KABASHIKE KAISHA, Tokyo/Japan Dusenpropellerantrieb für Schiffe

Die Erfindung bezieht sich auf einen Dusenpropellerantrieb im allgemeinen und auf einen solchen für Schiffe, der aus einem Schraubenantrieb und einer Düse oder einem runden den Propeller am Heck des Fahrzeugs umgebenden Blatt besteht, im besonderen.

Es ist allgemeine Praxis, Düsenpropeller einfach so zu installieren, daß die Mittellinie der Propellerwelle mit der Achse der Düse zusammenfällt. Hierfür wird die Achse der Düse entweder etwas nach vorn aufgebogen, wie es Uigur 1 zeigt, oder sie verläuft horizontal. In Figur 1 ist 1¹ ein Schraubenpropeller, 2¹ eine Düse und 3¹ die Düsenachse.

Die Strömungsrichtung 4¹ des Wassers entlang des Hecks eines Schiffes und von diesem weg ändert sich gewöhnlich nach oben in einem Winkel von einigen Grad zur Horizontalen. Diese Erscheinung ist bei vielen Versuchen beobachtet worden·

Diese Erscheinung wird in Verbindung mit Figur 2 erläutert, die beispielsweise die Rumpfkontur an der Heck-

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propellerebene eines 3oo ooo-Tonnen-Tankers (G_B = o,83) und das Strömungsschema des Heckwassers zeigt. In der schematischen Darstellung zeigen die Kurven 1o Einheitsströmungen an und die numerischen Werte an den Kurven sind die Strömungen, die 1 - (Vx/Vs) bedeuten, worin Ys die Schiffsgeschwindigkeit und Vx die Komponente der örtlichen Strömungsgeschwindigkeit zum Schiffskörper in Vorwärtsrichtung ist. Der Pfeil 11 zeigt die Eichtungen der Strömungslinien in einer zur Mittellinie des Schiffsrumpfes senkrechten Richtung an.

6 ist die mittlere Seitenebene des Schiffskörpers, 7 eine seitliche Ebene einschließlich der Propellerebene," 8 die Mittellinie des Schiffskörpers und 9 cLie Eandkontur der Düse.

Wie Figur 2 zeigt, tritt die Strömung gegen die Düse 2· in diese in einem Winkel ein, der die Summe der Winkel des Vorwärtsanstiegs der Düsenachse 3' und des Winkels der Rückwärtsaufbiegung der Strömungsrichtung 4¹ ist.

Im allgemeinen ist die Düse 2¹ axial symmetrisch und eine so gleichmäßige Strömung in bezug auf die Düse, wie vom Gesichtspunkt des Propellerwirkungsgrades aus möglich ist. Wenn beispielsweise, wie Figur 3 zeigt, die Achse der Düse 2' mit der Strömungsrichtung 4¹ einen Winkel bildet, dann werden Wirbel v,, und v~ gebildet, was die Form der Düse 2 · beeinflußt und den Wirkungsgrad des Düsenpropellers verringert.

Danach ist es offensichtlich, daß die Achse der Düse bei üblichen Düsenantrieben für Schiffe nicht angemessen mit der Eichtung der Heckströmung übereinstimmt, was den Wirkungsgrad des Antriebes ungünstig beeinträchtigt.

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Die Erfindung ist auf die Lösung solcher Probleme gerichtet und hat einen Düsenpropellerantrieb für Schiffe zum Gegenstand, "bei dem die Düsenrichtung sich mit der Strömungsrichtung nach hinten deckt und so den Antriebswirkungsgrad verbessert.

Hierfür besteht der Düsenpropeller für Schiffe nach der Erfindung aus einer den Schraubenantrieb am Heck eines Schiffes umgebenden Düse und ist dadurch gekennzeichnet, daß die Achsrichtung der Düse nach hinten aufgebogen ist, so daß sie sich praktisch mit der Richtung der Strömung entlang dem Heck und von diesem weg deckt.

Da der Düsenpropeller nach der Erfindung eine Düsenachse besitzt, die xxsfc mit der Strömungsrichtung der zum Heck gerichteten Aufbiegung zusammenfällt, wird ein hoher Wirkungsgrad mit ausreichender Wirkungsweise der Düse erreicht.

Andere Merkmale und Vorteile der Erfindung werden anhand der Zeichnungen beschrieben. In diesen ist:

Figur 1 eine Seitenansicht, teilweise im Schnitt, eines Schiffshecks mit einem herkömmlichen Düsenpropeller ;

Figur 2 ein Schema der Strömung am Heck;

Figur 3 <üe Ansicht eines üblichen Düsenpropellers im Betrieb;

die Figuren 4 bis 6 zeigen Seitenansichten, teilweise im Schnitt, von Düsenpropellern nach der Erfindung;

und Figur 7 ist ein Diagramm der Ergebnisse von Modellprüfungen, die die Vorteile der Erfindung bestätigen.

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Figur 4 zeigt ein erstes Ausführungsbeispiel des Düsenpropellers nach der Erfindung. Der Schraubenpropeller 1 ist am Heck eines Schiffes von einem runden Blatt oder einer Düse 2 umgeben, die wiederum mit einer Halterung 2a am Schiffsrumpf befestigt ist. Die Mittellinie der Propellerwelle decke sich mit der Achse 3 der Düse und die Richtung der Düsenachse 3 ist nach hinten entsprechend der Strömungsrichtung 4 des Wassers entlang dem Heck aufgebogen.

Durch diese Anordnung kann die Düse 2 besser arbeiten und einen höheren Propellerwirkungsgrad erzielen, als es bisher möglich war.

Die Figuren 5 und 6 zeigen ähnlich wie die Figur 4- ein zweites und ein drittes Ausführungsbeispiel der Erfindung, bei denen die Mittellinie 5 der Propellerwelle und die Achse 3 der Düse nicht zusammenfallen, aber die Richtung der Düsenachse 3 deckt sich mit der Strömungsrichtung 4 des Wassers entlang dem Heck. Die beiden Ausführungen sind ebenso wirksam wie das erste Beispiel.

Bei dem zweiten und dem dritten Ausführungsbeispiel, bei denen die Mittellinie der Propellerachse zur Achse 3 der Düse nicht koaxial verläuft, ist der freie Raum zwischen den Blattenden des Schraubenpropellers 1 und der Innenfläche der Düse 2 nicht einheitlich. Weil somit der Winkel der Mittellinie 5 der Propellerachse mit der Achse 3 der Düse bei höchstens 1o Grad liegt, besitzt die Unregelmäßigkeit des freien Raumes praktisch nur eine geringe schädliche Wirkung für den Propellerwirkungsgrad.

Die Halterung 2a, die die Düse 2 am Schiffsrumpf hält, kann mit einer Einrichtung (einem sogenannten Mechanismus) versehen sein, der die Düse beweglich macht, so

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daß der Winkel, bei dem die Achse 3 der Düse sich nach hinten aufbiegt, so eingestellt werden kann, daß sie die Achse 3 in Deckung mit der Strömungsrichtung 4 am Heck hält, die sieh mit der Schiffsgeschwindigkeit und dem Tiefgang ändert.

Die Ergebnisse von Modellprüfungen bei einem 3oo ooo-Tonnen-Tanker, die die Vorteile der Erfindung bestätigen, sind graphisch in ligur 7 dargestellt. Dort sind die Schiffsgeschwindigkeit als Abszisse und die Pferdestärken für Vollast als Ordinate aufgetragen. Die mit den Modellen erhaltenen Meßergebnisse werden rechnerisch auf Werte der vollen Schiffsgröße umgewandelt. Die ausgezogene Linie A zeigt den lall an, bei dem die Propellerachse horizontal verläuft und die Düsenachse nach hinten aufgebogen ist (wie im zweiten Beispiel nach ligur 5· Die gestrichelte Linie B zeigt einen herkömmlichen Düsenpropeller, bei dem sowohl die Propellerwelle als auch die Düsenachse horizontal und koaxial verlaufen. Es wurde festgestellt, daß der Düsenpropeller nach der Erfindung eine Leistung von etwa 1ooo PS weniger als die bisherigen Düsenpropeller erfordert.

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Claims

48-' MITSUBISHI JUKOGYO KABASHIKI KAISHA, Tokyo/Japan Patentansprüche

1. Düsenpropeller für Schiffe mit einem am Schiffsheck angebrachten Schraubenpropeller, dadurch gekennzeichnet, daß die Düse (2') nach hinten leicht aufgebogen ist, so daß ihre Achse (3¹) praktisch mit der Strömungsrichtung (4¹) am Heck zusammenfällt.

2. Düsenpropeller nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Mittellinie (5) der Propellerwelle mit der Düsenachse (3) koaxial verläuft.

3· Düsenpropeller nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Mittellinie (5) der Propellerwelle mit der Düsenachse (3) nicht koaxial verläuft.

Dip!.-In

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