DE2456497A1

DE2456497A1 - Verfahren zur verhinderung von kavitations-erosionen bei einem schiffspropeller od. dgl.

Info

Publication number: DE2456497A1
Application number: DE19742456497
Authority: DE
Inventors: Erling Huse; Knut Minsaas
Original assignee: NORGES SKIPSFORSKNINGSINSTITUTT
Current assignee: NORGES SKIPSFORSKNINGSINSTITUTT
Priority date: 1973-12-04
Filing date: 1974-11-29
Publication date: 1975-06-12
Also published as: NO462573L; IE40419B1; FR2252949A1; ES432461A1; NL7415747A; GB1485515A; US4003671A; FR2252949B1; NO132423B; DD116176A5; IE40419L; SE7414996L; JPS5086092A; SE392698B; FI59962C; RO68195A; FI349374A; BR7410035A; CA1021642A; DK604774A

Description

PATENTANWÄLTE ''^^

DR.-ING. VON KREIS! ER DR.-ING. SCHÜNWALD DR.-ING. TH. MEYER DR. FUES DIPL-CHEM. ALEK VON KREISLER DIPL-CHEM. CAROLA KELLER DR.-ING. KLDPSCH DIPL-ING. SELTING

5 KÖLN 1, DEICHMANNHAUS

26. Nov.
Sch-DB/Ko

Norges Skipsforskningsinstitutt
7034 Trondheim - NTH / Norwegen

Verfahren zur Verhinderung von Kavitations-Erosionen bei einem Schiffspropeller od.dgl.

Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Anordnung zur Verhinderung bzw. Reduzierung der Kavitations-Erosion in Schiffspropellerkanälen, insbesondere sogenannten "Kort-Dtisen".

Bei Schiffen mit Propeller-Kanälen entstehen Kavitationen und/oder Erosionen häufig auf der Innenfläche des Kanales in der Nähe oder jenseits der Propellerflügel spitzen. Diese Erosion ergibt sich durch die
sogenannten "Spaltabstände" an den Flügelenden oder
Spitzen zwischen diesai Flügelspitzen und der Kanalfläche.

Bei kleineren Schiffen ist diese Art von Kavitations-Erosion selten ein ernstes Problem und läßt sich im

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allgemeinen durch korrekte hydrodynamische Konstruktion des Schiffspropellers und des Kanales bzw. durch Verwendung von rostfreiem Stahl in den Kanalflächen im Bereich der Plügelspitzen vermeiden. Seit 1972 werden Düsenpropeller auch in sehr große Tanker von mehr als 200 000 TDW eingebaut. In den Jahren 1973 und 197¹J- hat sich gezeigt., das für derartige Schiffe die Kavitations-Erosion in dem Düsenkanal ein schwerwiegendes Problem darstellt, daß sich hier viel schwieriger lösen läßt als bei kleineren Schiffen. Durch vielfältige Untersuchungen ist während des Jahres 197²J-versucht worden, das Problem durch verbesserte hydrodynamische Profilierung von Propeller und Kanal zu überwinden. Auch wurden Versuche in Richtung verschiedener Materialien oder BeSchichtungen in den Kanalflächen im Bereich der Propellerflügelspitzen gemacht. Solche Verfahren könnten eine Endlösung für Schiffe der Zukunft sein. Schiffe, die bereits im Einsatz sind und bei denen das angesprochene Problem auftritt, profitieren von diesen Ergebnissen nicht.

Die Erfindung schlägt ein Verfahren und eine Anordnung zur Verhinderung bzw. wesentlichen Verringerung derartiger Kavitations-Zerstörungen in dem Propeller-Kanal sowohl bei neugebauten als auch bei bereits im Betrieb befindlichen Schiffen vor. Die Erfindung beruht auf dem Grundgedanken, den "Spaltabständen" die nachfolgend einfach "Hohlräume" genannt werden, Luft, insbesondere Druckluft, zuzuführen. Modellversuche haben gezeigt, daß ein hoher Anteil von ungelöster Luft im Wasser aufgrund der gesteigerten Kompressibilität des Wassers die Erosions-Intensität verrin-

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gern kann. Die Erfindung basiert jedoch auf der Einführung von Luft unmittelbar in die Hohlräume, wodurch ihr Zusammenbruch vollständig verhindert wird. Gemäß der Erfindung wird die Luft längs eines Teiles des Kanalumfanges durch Löcher oder andere Arten von Auslaßöffnungen zugeführt, die an mindestens einen auf dem Schiff untergebrachten Kompressor angeschlossen sind, falls Kompressoren erforderlich sein sollten.

In zweckmäßiger Ausgestaltung der Erfindung kann Luft durch ein Rohr oder mehrere Rohre zugeführt werden, die auf die Kanalflache aufgeschweißt sind und deren offenes Ende die Luft dicht bei den Propellerflügelspitzen auf ihrer Wasserzuführungsseite (upstream side) ausbläst. ■>

In der Zeichnung ist.ein Ausführungsbeispiel der Erfindung schematisch dargestellt.

Fig. 1 zeigt das Propellergewölbe, in das der Schiffspropeller und der mit der erfindungsgemäßen Luftzuführungsanordnung ausgerüstete Kanal' eingebaut sind,

Fig. 2 veranschaulicht eine Rückansicht der Anordnung nach Fig. 1.

Positionsziffer 2 bezeichnet die Kontur des Propellergewölbes. Ein Propeller 6 mit Propellerflügeln 8 ist in einen Kanal 10 so eingesetzt, daß sich zwischen der Kanalfläche 15 und den Propellerflügelspitzen 13 Abstände bzw. Hohlräume 12 ergeben. Diese Hohlräume begünstigen Erosionserscheinungen auf der Kanalwandung. ·

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Auf die Innenseite des Kanales sind längsverlaufend Rohre bzw. Röhrchen 14 aufgeschweißt, und zwar auf der Wasserzuführungsseite (upstream side) des Propellers. Ihre Luftauslässe 16 sind gegen die Propellerflügelspitzen gerichtet. Das andere Ende der Rohre 14 kann an nicht gezeichnete Kompressoren auf dem Schiff angeschlossen sein.

Da erfahrungsgemäß Erosionen hauptsächlich in unmittelbarer Nähe der Propellerflügelspitzen nach Passieren der Sogspitze im oberen Teil der Propellerscheibe auftreten, reicht es in den meisten Fällen aus, den Luftauslaß an einer oberen Stelle vorzusehen (Fig. 2). Eine andere Möglichkeit besteht darin, über einen größeren Umfangsteil, z.B. 90° telpunkt, Luftauslässe zu verteilen.

einen größeren Umfangsteil, z.B. 90 vom oberen Schei-

Die Luft kann anstatt durch auf die Kanalfläche aufgeschweißte Rohre auch auf andere Weise zugeführt werden, beispielsweise mittels Rohren, die durch das Kanalprofil in Bohrungen in der Innenbekleidung des Kanals münden. Diese Bohrungen können unmittelbar außerhalb der Flügelspitzen oder in gewissem Abstand stromaufwärts angeordnet sein.

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Claims

Ansprüche

Verfahren zur Verhinderung von Kavitation und/oder Erosion in dem Kanal für einen Schiffspropeller od.dgl., dadurch gekennzeichnet, daß den Abstandshohlräumen an den Pro- , pellerflügelspitzen Luft zugeführt wird.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , daß die Luft einem begrenzten Bereich in der oberen Hälfte des Kanalumfanges zugeführt wird.
3. Anordnung zur Durchführung des Verfahr eis nach den Ansprüchen 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß mehrere Rohre oder Durchlässe (14) zur Luftzuführung vorgesehen sind, deren Auslässe (16) in die Abstandshohlräume'(12) münden.
4. Anordnung zur Durchführung des Verfahrens nach den Ansprüchen 1 oder 2, .dadurch gekennzeichnet, daß eine Anzahl von Durchlässen (14) zur Luftzuführung vorgesehen sind, deren Auslässe (16) sich an der Wasserzuführungsseite (upstream side) der Abstandshohlräume (12) befinden.
5. Anordnung nach den Ansprüchen 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Durchlässe (14) aus auf der Innenfläche des Kanales (10) befestigten Rohren (14)·· gebildet sind.

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6. Anordnung nach den Ansprüchen 3 oder 4, ' dadurch gekennzeichnet, daß die Durchlässe aus das Kanalprofil (10) durchsetzenden Bohrungen gebildet sind.

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