DE2636261C2 - Ringförmiger Aufbau am Schiffsheck - Google Patents
Ringförmiger Aufbau am SchiffsheckInfo
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Description
Die Erfindung betrifft einen ringförmigen Aufbau am Schiffsheck zur Führung des Soges oder Kielwassers,
wobei der ringförmige Aufbau im Abstand vor der Schiffsschraube angebracht ist. Ein solcher Aufbau und
eine solche Anordnung sind aus der FR-PS 8 94 007 bekannt. Der ringförmige Aufbau stellt dort eine Art Düse
dar, die am Einlaß weit ist und sich zum Auslaß hin verengt. Dadurch wird die Strömung von den Rumpfseiten
gesammelt, beschleunigt und zur Schraube geführt, wodurch der Wirkungsgrad bei schlanken Schiffen verbessert
werden kann. Bei Voürumpfschiffen hingegen, deren Eigenschaften teilweise nachfolgend noch erläutert
werden, kann dadurch jedoch kein besonders wirksamer Effekt erzielt werden. Bei der Anbringung des
ringförmigen Aufbaus am Rumpf über Halteglieder können die um das Schiffsheck herumströmenden Wassermassen
sehr turbulent sein, und es ist in diesem Fall schwierig, die Strömungen an einer Stelle zu steuern, wo
die Turbulenz sich noch nicht entwickelt hat, so daß
ίο Vibrationen und Geräusche entstehen.
Durch die Verengung des bekannten ringförmigen Aufbaus zur Schraube hin wird die beschleunigte Strömung
des Wassers auf die Schraubenmitte konzentriert, und zugleich tritt ein Strom relativ niedriger Geschwindigkeit
um den Umfang des ringförmigen Aufbaus in das Gebiet der Schraube ein. Dadurch wird die Strömung,
die in das Schraubengebiet eintritt diskontinuierlich, es tritt Kavitation ein, und die Schraubenwirkung
wird mithin nachteilig beeinflußt
Aus der DE-PS 8 02 218 ist ferner ein Antriebsmechanismus
mit einer vor der Schraubenbetriebsebene angeordneten Reihe sich gegenseitig überlappender Leitdüsen
bekannt Diese Leitdüsen haben ein flügelähniiches Profil und sind so nahe an der Schraube angeordnet, daß
die Wirbel die Schraubenwirkung nachteilig beeinflussen. Auch hierdurch wird Kavitation hervorgerufen.
Ferner vibrieren die Leitdüsen infolge der Schraubenrotation.
Infolgedessen werden komplexe Strömungen mit einer Antriebsverminderung zur Schraube geführt. Außerdem
ist es schwierig, derartige Leitdüsen am Schiffsrumpf zu befestigen oder gar nachträglich einzubauen.
Allgemein wurden früher schlanke Schiffe gebaut mit anderen Strömungsverhältnissen als die heutigen den
Schiffsraum besser ausnutzenden Vollrumpfschiffe. Die Strömungsverhältnisse am Heck eines schlanken Schiffes
unterscheiden sich von denen eines Voiirumpischirfes. Wenn teilweise Schiffsschrauben auch mit in der
Nähe angeordneten ringförmigen Aufbauten versehen sind, wie zum Beispiel bei der FR-PS fc 94 007, so können
zwar gewisse Verbesserungen der Strömungsverhältnisse erreicht werden, diese Schiffsschrauben mit ringförmigen
Aufbauten haben sich aber bei Vollrumpfschiffen bislang nicht durchsetzen können.
Andererseits haben sich mit der Verwendung der Vollrümpfe die Strömungsturbulenz und die Ungleichmäßigkeit
der Strömungsfelder des Wassers um das Schiffsheck herum erhöht, was zu entsprechend erhöhtem
Schiffswiderstand, erhöhter Kavitation an der Schraube, Vibrationen und größeren Geräuschen führt.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, den eingangs bezeichneten ringförmigen Aufbau dahingehend
zu verbessern, daß auch bei Vollrumpfschiffen der Gesamtwirkungsgrad
durch geeignete Beeinflussung hydrodynamischer Strömungsverhältnisse am Schiffsheck
und der Wechselwirkung zwischen Rumpf und Schiffsschraube und insbesondere die Vortriebsleistung verbessert
werden, wobei Erosion und Kavitation ausgeschaltet und diese Verbesserungen auch bei vorhandenen
Schiffen realisierbar sind.
6Q Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß der ringförmige Aufbau direkt am Rumpf auf beiden
Seiten des Schiffshecks angebracht ist, von der Seite gesehen am Rumpf zu mindestens 20% seiner Minimallänge
überlappt angeordnet und aus Hälften in Gestalt eines Ringes oder einer Ellipse oder durch Kombination
gerader Linien oder gerader Linien und Kurven hergestellt ist. Die Strömung an der Seite des Schiffsrumpfes
wird nunmehr teilweise verlangsamt und verbreitert
und kann somit durch die Betriebsebene der Schiffsschraube
geführt werden. Das durch die erfindungsgemäßen Maßnahmen erreichte Sammeln unterschiedlicher
Strömungen und das homogene Verbreitern der Strömungen vor dem Zuleiten zur Schiffsschraube hat
weitere Vorteile, die noch erläutert werden.
Durch den vorgesehenen ringförmigen Aufbau und seine Anbringung direkt am Rumpf auf beiden Seiten
des Schiffshecks erreicht man das Sammeln dar Wasserströmungen
mit hohem Nachlaufkoeffizienten. Es wird dann ein Teil der gesammelten Strömungen beschleunigt,
so daß eine insgesamt gleichförmige Strömung erreicht wird. Danach wird die Strömung durch Diffusionswirkung
mindestens teilweise verlangsamt, und sie gelangt dann als relativ langsame, gleichförmige Strömung
in die Betriebsebene der Schiffsschraube.
Mit Vorteil wird die Erzeugung von Abreißwirbeln am Schiffsrumpf Unterdrückt, wodurch der Widerstand
des Schiffes reduziert wird. Dies gelingt auch durch den ringförmigen Aufbau, der die im Strömungsfeld am
Schiffsheck vorhandenen Turbulenzen verringert. Der
ringförmige Aufbau ist so im Abstand vor -der Schiffsschraube
angeordnet, daß die teilweise beschleunigten und tatsächlich regulierten Strömungen durch die Diffusionswirkung
in erwünschter Weise derart verbreitert sind, daß sich relativ langsame Strömungen ergeben, die
dann in die Betriebsebene der Schiffsschraube gelangen. Auf diese Weise werden die Schubkraft erhöht und der
Wirkungsgrad verbessert Gleichzeitig werden Vibrationen der Schiffsschraube vermieden, weil diese in ein
gleichmäßiges Strömungsfeld eingreift, welches keine Vibrationen entstehen läßt
Der Wirkungsgrad des Schiffes kann durch die Wechselwirkung zwischen dem ringförmigen Aufbau und der
Schiffsschraube, ferner durch den Strömungslinienquerschnitt des ringförmigen Aufbaus und auch dadurch verbessert
werden, daß die innere Oberfläche des ringförmigen Aufbaus konvex ist und dieser vorn rund ausgebildet
ist.
Durch die Maßnahmen, daß sich der Rumpf und der
ringförmige Teil dank ihrer gegenseitigen Befestigung auf einer Länge überlappen, die mindestens 20% der
Minimallänge des Aufbaus in Richtung der Schiffsachse entspricht, können die um das Schiffsheck herumströmenden
Wassermassen an einer Stelle gesteuert werden, wo die Turbulenz sich noch nicht so entwickelt hat,
so daß der Rumpfwiderstand wirksam erniedrigt werden kann. Ohne vom Rumpf erzeugte Turbulenz zwischen
dem ringförmigen Aufbau und der Schiffsschraube ist es möglich, gesteuerte Strömungen der wirksamen
Betriebsebene der Schiffsschraube zuzuführen, wodurch sich der Wirkungsgrad ebenfalls verbessern
läßt.
Ein weiterer Vorteil der Maßnahme liegt auch darin, daß der ringförmige Aufbau leicht an vorhandene Schiffe
angebaut werden kann. Dabei wird der Wirkungsgrad ebenfalls verbessert, ohne daß die Schiffsschraube ausgetauscht
werden müßte.
Besonders vorteilhaft ist es, wenn die Länge des oberen Teiles des ringförmigen Aufbaus nach unten hin
abnimmt (Anspruch 2). Dadurch werden die hochsteigenden Strömungen in der Umgebung des Heckes unterdrückt,
und es ergibt sich eine gleichförmigere Geschwindigkeitsverteilung des Wassers in der Betriebsebene
der Schiffsschraube.
Zweckmäßig ist es ferner, wenn die äußere Fläche des Längsquerschnittes de*. Aufbaus zur Mittellinie des
Rumpfes in einem Bereich von 10° bis 30° geneigt ist (Anspruch 3). In diesem Winkelbereich, der experimentell
bestimmt worden ist, ist der Antriebswiderstand am geringsten.
Die Maßnahmen der Unteransprüche 4 bis 8 dienen der Steigerung des Wirkungsgrades, erlauben eine günstige
Beeinflussung der hydrodynamischen Strömungsverhältnisse am Heck durch die Wechselwirkung zwischen
Rumpf und Schraube, insbesondere bei Vollrumpfschiffen, so daß der Gesamtwirkungsgrad derselben
erheblich verbessert wird, ohne daß Erosion oder Kavitation zu befürchten wären.
Weitere Vorteile und Anwendungsmöglichkeiten der vorliegenden Erfindung ergeben sich aus der folgenden
Beschreibung im Zusammenhang mit den Zeichnungen. Es zeigt
F i g. 1 eine erste Ausführungsform der Erfindung in einer Seitenansicht des Heckteils eijies Schiffes mit Darstellung
eines ringförmigen Aufbaus, der am Heckteil angebracht ist, im Schnitt,
F i g. 2 einen Schnitt entlang der '■· i/iie A-A der F i g. 1, F i g. 3 einen Schnitt entlang der Linie B-B der F i g. 2,
F i g. 2 einen Schnitt entlang der '■· i/iie A-A der F i g. 1, F i g. 3 einen Schnitt entlang der Linie B-B der F i g. 2,
Fig.4 einen Schnitt entlang der Linie A'-A' der
Fig. 1,
F i g. 5 eine Seitenansicht des Hecks mit einem ringförmieen
Aufbau im Schnitt, der am oberen Teil breit und zum unteren Teil hin schmaler ist,
Fig.6 eine Seitenansicht mit einem ringförmigen
Aufbau im Schnitt, der am oberen Teil horizontal ist und zum unteren Teil hin nach außen gerichtet und an der
Anbringstelle des unteren Teils nach unten gerichtet ist,
Fig.7 eine Seitenansicht mit einem ringförmigen Aufbau im Schnitt, der nach vorn unten geneigt ist,
F i g. 8 und 9 jeweils Ansichten der rechten Hälfte des Hecks, welches mit ringförmigen Aufbauten versehen
ist, die andere Gestalten als die eines kreisförmigen Ringes
haben,
Fig. 10 und 11 jeweils die Darstellungen ringförmiger
Aufbauten im Schnitt,
F i g. 12 eine Seitenansicht für den Fall, daß das Schiff
eine bekannte mit einer Düse versehene Schraube aufweist,
Fig. 13 bis 15 Seitenansichten für den Fall, daß zusätzlich
Heckflossen angebracht sind, Fig. 16 eine Seitenansicht mit zwei ringförmigen Aufbauten, die in zwei Stufen angebracht sind,
Fig. 17 und 18 jeweils eine Darstellung eines Strömungszustandes
am Heckteil eines Schiffes ohne und mit einem ringförmigen Aufbau,
Fig. 19 eine Darstellung über die Verteilung der so Strömungsgeschwindigkeit in der Schiffsschraube gemäß
Fig. 17,
Fig.20 eine Darstellung über die Verteilung der Strömungsgeschwindigkeit in der Schiffsschraube gemäß
F ig. 18,
Fig.21 eine Draufsicht mit Darstellung des Strömungszustandes
am Heck des Schiffes,
F i g. 22 eine Draufsicht mit Darstellung der Verteilung der axialen Strömungsgeschwindigkeit am Wellenmittenniveau
mit und ohne Vorrichtung gemäß der Ereo findung,
Fig. 23 eine Darstellung über die Verteilung.der Geschwindigkeitskomponenten
in der Strömung der Schraubenbetriebsebene,
F i g. 24 eine Darstellung des Unterschiedes zwischen der erforderlichen Leistung eines Schiffes mit der erfindungsgemäßen
Vorrichtung und der eines Schiffes ohne sie, wobei ein Schiff mit einer Tragfähigkeit von
100 0001 als Beispiel dient,
Fig.25 die Darstellung einer Aufzeichnung der Schubveränderung in einem Selbstantriebsversuch.
F i g. 1 zeigt eine bevorzugte Ausführungsform der Erfindung, bei der ein ringförmiger Aufbau 2 am Schiffsheck des Rumpfes 1 angebracht und, von der Seite gese- s
hen, ganz oder teilweise überlappt angeordnet ist. Der überlappte Teil des ringförmigen Aufbaus 2 ist direkt
mit dem Rumpf 1 über Verbindungsteile 2a, 2b, 2a' und 2b' verbunden (F i g. 2). Der nicht überlappte Teil ist
mittels eines Stützkörpers 5 mit dem Rumpf 1 verbunden (F i g. 1). Hinter dem ringförmigen Aufbau 2 ist eine
Schraube 3 angebracht und hinter dieser ein Schiffsruder 4. Der ringförmige Aufbau 2 ist direkt durch den
Rumpf 1 abgestützt.
Das Strömungsfeld am Heckteil ist in Fig. 17 dargestellt.
Auf einer Seite ist eine Strömung Si vom Boden des Rumpfes 1 hochgerollt, und diese wird im Falle eines
Vollrumpfschiffes durch dreidimensionale Trennwirbel 52 begieitei. Die Strömung Sj mit entlanglaufenden Seitenveränderungen
entsprechend der Rumpfgestalt in der Nähe des Hecks und mit der Störung in der Nachbarschaft
des Heckteils wird groß wegen der komplexen Vermischung der Strömungen Si und Sj. Da die
Rumpfgestalt sich in der Nachbarschaft des Kreuzerhecks la am oberen Teil der Schraube 3 abrupt ändert,
wird manchmal eine große separierte Strömung St erzeugt
die am Heck weit verteilt ist und einen Energieverlust zur Folge hat. Diese Störung des Heckströmunsgsfeldes
ist gemäß der Darstellung in Fig. 17 beachtenswert insbesondere in dem Bereich, dessen Lange
etwa dem dreifachen Durchmesser der Schraube 3 entspricht.
Die Verbesserung des Heckströmungsfeldes ist in Fig. 18 gezeigt Durch den ringförmigen Aufbau 2,dessen
Vorderkante in dem Bereich der Strömungsfeldstörung liegt, wird der Fluß Si, der von den dreidimensiona-
vorn gerichtet sind, in eine parallele Strömung gleichgerichtet und vergleichmäßigt. Außerdem unterscheidet
sich der Fluß Sj über dem ringförmigen Aufbau 2 von der von unten hochgerollten Strömung, so daß die Störung
unterdrückt werden kann. Nach alledem reduziert der ringförmige Aufbau 2 den Rumpfwiderstand und
dient als gleichrichtende Leitschaufel für die Strömung, die in die Schraube fließt die dadurch einen hinreichenden
Schub erzeugt.
Das Strömungsfeld um den Schiffsrumpf herum wird am Heck in zwei Teile geteilt wobei der eine dem Einfluß
des Hecks unterworfen ist (Strudel oder Sog) und eine geringere Geschwindigkeit als das Schiff hat (Sogbruchteil
w — 1), während der andere Teil nicht dem Einfluß des Rumpfes 1 unterworfen ist und eine Geschwindigkeit
hat die der des Schiffes entspricht (Sogbruchteil w = 0). Wenn die Schraube 3 nicht in Betrieb
ist fließt der langsamere Strömungsteil (Sog) nach rückwärts vom Rumpf 1, wodurch sich ein Energieverlust
ergibt (nämlich ein Widerstand), wenn aber die Schraube 3 in Betrieb ist ergibt sich eine Erhöhung des Wirkungsgrades
bei der gleichen Schiffsgeschwindigkeit Diese wird »Soggewinn« genannt
Um diesen Soggewinn effektiver zu gestalten, ist es notwendig, die langsamere Strömung nur in die Betriebsebene
der Schraube 3 zu führen (in einem Kreis mit dem Durchmesser der Schraube) und den Fluß, der
in die Schraubenbetriebsebene hineinfließt um so langsamer
zu machen. Deshalb muß der ringförmige Aufbau 2 zur Erreichung der Konzentration eines solchen Soges
unter wirksamer Ausnutzung des Strömungsfeldes die Schraubenbetriebsebene vor der Schraube umfassen,
was durch die Erfindung erreicht wird.
Fig. 19 zeigt ein Beispiel des Sog- oder Strudelmusters
eines Vollrumpfschiffes, bei dem die langsame Strömung (Sogbruchteil w =» 1 oder einem Wert nahe
diesem) nicht zu einem großen Teil den Bereich innerhalb der Schraubenbetriebsebene bedeckt.
F i g. 20 zeigt das Sogmuster für den Fall, in dem gemäß F i g. 1 oder F i g. 18 der ringförmige Aufbau 2 am
Schiffsheck vorgesehen ist, und dies zeigt einen Zustand breiter Abdeckung der Schraubenbetriebsebene durch
die langsame Strömung mit w = 0,8 bis 0,6.
Fig.21 zeigt, wie die Strömung am Heck ausgebreitet
verläuft (wi) und auch, wie die Strömung ohne den ringförmigen Aufbau 2 verlaufen würde (w\). Sie zeigt
auch, wie die langsame Strömung in die Betriebsebene der Schraube 3 hineinläuft und zu dem in Fig.20 gezeigten
Sogmuster führt.
F i g. 22 zeigt die Verteilung der axialen Strömungsgeschwindigkeit
am Wellenmittelniveau, die anzeigt, daß die Geschwindigkeit Vi ohne den ringförmigen Aufbau
2 größer ist als die Geschwindigkeit V2 mit ringförmigem
Aufbau.
An dem Teil, wo die obere Endfläche des ringförmigen Aufbaus 2 direkt am Rumpf 1 angebracht ist, muß
der Abstand von dem hintersten Verbindungspunkt (in F i g. 1 der Schnittpunkt P der oberen Endfläche des
ringförmigen Aufbaus 2 mit dem Heckrahmen) vom vordersten Ende des ringförmigen Aufbaus 2, nämlich
die Länge /'des Teils, über den er direkt mit dem Rumpf 1 verbunden ist, mehr als 20% der Länge / des ringförmigen
Aufbaus 2 sein, um eine wirksame Ausnutzung des Soges in der oben beschriebenen Weise zu erreichen.
Wie Fig.4 zeigt, beträgt der Innendurchmesser D\
des ringförmigen Aufbaus 2 an seiner hinteren Kante etwa 60% bis etwa 150% des Schraubendurchmessers,
um den bestmöglichen Wirkungsgrad zu erreichen.
Es ist auch die Querschnittsgestalt des ringförmigen Aufbaus 2 wichtig, und zwar sollte diese innen eine konvexe
Fläche 2/ und außen eine ebene Umfangsfläche 2Ar haben (F i g. 1 und 3). Der Winkel (α) zwischen der ebenen
Fläche 2k und der Mittellinie des Rumpfes 1 sollte etwa zwischen 10° und 30° liegen.
Die Strömung um das Heck herum hat sowohl radiale als auch Umfangskomponenten, wie in Fig.23 gezeigt
ist und deshalb übt der in dieser geneigten Strömung angeordnete ringförmige Aufbau 2 infolge seines Profilquerschnittes
einen Schub aus, woraus sich eine Steigerung des Wirkungsgrades ergibt
Fig.24 zeigt Geschwindigkeits-Leistungs-Kurven, die man bei Modellversuchen erhalten hat In diesem
Beispiel erhielt man eine Energieersparnis von etwa 10%. In Fig.25 sind Aufzeichnungen der Schubveränderungen
in Selbstantriebsversuchen dargestellt bei denen die obere Kurve A die Bedingung der Schubveränderung
eines herkömmlichen Schiffes zeigt und die untere Kurve B die Bedingung der Schubveränderung eines
Schiffes mit ringförmigem Aufbau. Es ist ersichtlich, daß im Falle der Kurve B die Amplitude der Schubveränderung
im Vergleich zum Fall der Kurve A bemerkenswert klein ist Dies zeigt daß im Fall der Anwendung
der Erfindung bei einem vorhandenen Schiff die Rumpfschwingung und das Geräusch erheblich abnehmen.
Nachfolgend werden andere Ausführungsformen erläutert
Fig.5 zeigt einen ringförmigen Aufbau 2, dessen
Länge von oben nach unten abnimmt. Ein MaO dieser Längenänderung wurde aufgrund der Bedingungen des
Strömungsfeldes am Schiffsheck durch Versuche ermittelt.
Die F i g. 6 und 7 zeigen unterschiedliche Neigungen des ringförmigen Aufbaus 2 entlang seines Umfangs
bzw. eine Schrägstellung des gesamten ringförmigen Auf't/Hiis 2.
F i g. 8 zeigt einen ringförmigen Aufbau 2, der die Gestalt einer Ellipse oder dergleichen hat. Diese Gestalt to
ist zweckmäßig, wenn der Rumpfboden relativ spitz ist. Da sie aber im allgemeinen schwierig herzustellen ist,
kann der ringförmige Aufbau 2 auch aus einer Kombination gerader Stücke, wie in F i g. 9 gezeigt ist, oder aus
geraden Stücken und Kurvenstücken hergestellt sein. \5
Der Querschnitt durch den ringförmigen Aufbau 2 hat vorzugsweise die in den Fig. 1, 5 und 6 gezeigte
Profilform. Dieser ist leichter herzustellen als der zuvor genannte.
Fig. 10 zeigt eine Querschnittsform des ringförmigen
Aufbaus 2, der hauptsächlich für die leichtere Herstellbarkeit ausgestaltet ist und bei dem der Hauptteil durch
mehrere Linien begrenzt ist.
F i g. 11 zeigt einen ähnlichen Querschnitt, der insbesondere
so ausgestaltet ist, daß er den Wirkungsgrad durch Ausbreiten der langsamen Strömung über die gesamte
Schraubenbetriebsebene erhöht und deshalb einen Diffusorwinkel (y) am rückwärtigen Endteil 2e'aufweist,
der im Bereich von 0° bis 10°, vorzugsweise 3° bis 50JiPgI.
Fig. 12 zeigt eine Ausführungsform, bei der der ringförmige
Aufbau 2 vor einer die Schraube 3 umgebenden Düse 7 angebracht ist, die mit Stützkörpern 8 am Heck
des Rumpfes 1 befestigt ist. In diesem Falle werden die Wirkungen des ringförmigen Aufbaus 2 und der mit der
Düse 7 versehenen Schraube 3 multipliziert, was zu einer Steigerung des Wirkungsgrades führt. Zusätzlich
kann dadurch erreicht werden, daß die durch den ringförmigen Aufbau 2 homogenisierte Strömung die Erosion
der Innenflächen der Düse 7 verringert.
Fig. 13 zeigt einen Fall, bei dem der Erfindungsgegenstand
an einem bekannten Schiff mit Heckflossen 9 angebracht ist. Dabei wird die Strömung am oberen Teil
des Hecks mit Hilfe der Heckflossen 9 gesteuert, so daß der Wirkungsgrad dadurch gesteigert wird, daß die
langsame Strömung am Rumpf 1 in die Betriebsebene der Schraube 3 gelangt und sich darin ausbreitet.
Die Fig. 14 und 15 zeigen andere Ausführungsformen der Erfindung, bei denen die Heckflossen 9 so angebracht
sind, daß sie sich nach rückwärts oder sowohl nach vorwärts und rückwärts in der Nachbarschaft des
oberen Halbkreises des ringförmigen Aufbaus 2 erstrekken. Dadurch ist es möglich, in dem Falle, wenn die
Rumpfform eine heftige Störung des Strömungsfeldes hervorruft, die Störung zu unterdrücken, indem der
ringförmige Aufbau 2 insgesamt länger ausgestaltet ist Die Ausführungsform der F i g. 14 ist für diejenige
Rumpfform besonders wirksam, die eine heftige Störung des Strömungsfeldes am oberen Teil des Hecks
hervorruft, und die Ausführungsform der F i g. 15 ist be- ω
sonders wirksam für die Rumpfform, die nicht nur eine heftige Störung der Strömung am oberen Teil des
Hecks sondern auch am vorderen oberen Teil des ringförmigen Aufbaus 2 und der am Rumpfboden hochgeroüten
Strömung hervorruft
F i g. 16 zeigt eine Ausführungsform, bei der ein ringförmiger
Aufbau 2 unmittelbar vor der Schraube 3 und ein weiterer, kleiner ringförmiger Aufbau 10 zusätzlich
vor diesem angebracht ist. Bei dieser Ausführungsform wird die Strömung am Heck durch die zwei ringförmigen
Aufbauten 2 und 10 in zwei Stufen gesteuert, wodurch sich eine weitere Verbesserung der Wirkung des
ringförmigen Aufbaus 2 ergibt.
Hierzu 9 Blatt Zeichnungen
Claims (8)
1. Ringförmiger Aufbau am Schiffsheck zur Führung des Soges oder Kielwassers, wobei der ringförmige
Aufbau im Abstand vor der Schiffsschraube angebracht ist, dadurch gekennzeichnet,
daß der ringförmige Aufbau (2; 10) direkt am Rumpf (1) auf beiden Seiten des Schiffshecks angebracht ist,
von der Seite gesehen am Rumpf zu mindestens 20% seiner Minimallänge (Iu h) überlappt angeordnet
und aus Hälften in Gestalt eines Ringes oder einer Ellipse oder durch Kombination gerader Linien oder
gerader Linien und Kurven hergestellt ist
2. Ringförmiger Aufbau nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Länge des oberen Teils des
ringförmigen Aufbaues (2) nach unten hin langsam abnimmt
3. Ringförmiger Aufbau nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die äußere Fläche des
Längsquerschnittes des Aufbaues (2; iOj zur Mittellinie
des Rumpfes (1) in einem Bereich von 10° bis 30° geneigt ist (Winkel«in F i g. 3).
4. Ringförmiger Aufbau nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Außenfläche
(2k) des Profils des Afibaues (2; 10) gerade bzw. eben ist und daß ein wesentlicher Teil der Innenfläche
aus geraden Linien zusammengesetzt ist
5. Ringförmiger Aufbau nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Querschnitt
des rngförmigen Aufbaues (2e) eine Außenfläche
hat, die mit gerader Li-T«e gebildet ist und daß
das rückwärtige Endteil (2e') der herausragenden Kurve der Innenfläche einer Diffusorwinkel (j>)
aufweist, der von der Innenfläche in der Mitte des ringförmiger. Aufbaues (2e) auseinandergeht
(Fig. 11).
6. Ringförmiger Aufbau nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß mehrere
Aufbauten (2; 10) längs des Rumpfes (1) angeordnet sind.
7. Ringförmiger Aufbau nach einem der Ansprache 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Heckflossen
(9) zusammen mit dem Aufbau (2; 10) vorgesehen sind.
8. Ringförmiger Aufbau nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß am oberen
Halbteil des ringförmigen Aufbaues (2; 10) die Heckflossen (9) einstückig angebracht sind und sich
von dem Aufbau nach vorn und/oder hinten erstrekken.
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Families Citing this family (9)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE3116727A1 (de) * | 1981-04-28 | 1982-11-25 | Ernst A. Nönnecke Maritimes Ingenieurbüro, 2000 Hamburg | "schiffskoerper fuer ein einschraubenschiff, zweischraubenschiff mit doppelrumpfhinterschiff und katamaran" |
DE3216578C1 (de) * | 1982-05-04 | 1983-10-13 | Herbert Prof. Dr.-Ing. 5100 Aachen Schneekluth | Stroemungsleitflaeche am Heck von Einschraubenschiffen |
GR82298B (de) * | 1982-07-19 | 1984-12-13 | Espanoles Astilleros | |
US4666411A (en) * | 1984-08-07 | 1987-05-19 | Richard Silvester | Thrust augmenter |
DD256485B5 (de) * | 1986-12-30 | 1996-01-25 | Alfred Dudszus | Hinterschiffsform fuer Einschraubenschiffe |
US5127857A (en) * | 1988-06-30 | 1992-07-07 | Gongwer Calvin A | Watercraft propulsion system |
JP6433020B2 (ja) * | 2013-01-25 | 2018-12-05 | 国立研究開発法人 海上・港湾・航空技術研究所 | 船舶への小型ダクト適用判断方法 |
JP6418451B2 (ja) * | 2015-03-31 | 2018-11-07 | 三井E&S造船株式会社 | 船舶 |
DE102018102289A1 (de) * | 2018-02-01 | 2019-08-01 | Ellergon Antriebstechnik Gesellschaft M.B.H. | Hydrofoil |
Family Cites Families (16)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE160588C (de) * | ||||
DE490526C (de) * | 1926-01-06 | 1930-01-30 | Christian Andresen Dipl Ing | Luft- und Wasserschraubenanordnung mit vor, hinter oder um die Schraube fest oder umlaufend angeordnetem Ringmantel |
GB401425A (en) * | 1932-07-07 | 1933-11-16 | Richard De Villamil | Improvements in or relating to screw propellers and screw fans |
DE651579C (de) * | 1934-02-11 | 1937-10-15 | Ludwig Kort Dipl Ing | Wasserfahrzeug |
DE722842C (de) * | 1937-10-10 | 1942-07-23 | Hermann Heinrich | Duese fuer eine Schiffsschraube |
FR894007A (fr) * | 1941-01-20 | 1944-12-12 | Dispositif de propulsion pour bateaux | |
DE941048C (de) * | 1941-12-28 | 1956-03-29 | Josef Neukamm | Leitduese fuer Schiffe mit Schraubenantrieb |
DE802218C (de) * | 1948-10-02 | 1951-02-05 | Luebbe Schnitger | Propeller mit vorgeschalteten Leitduesen |
DE932593C (de) * | 1949-10-13 | 1955-09-05 | Pleuger & Co | Propeller und Motor enthaltende Gondel zum Antrieb von Schiffen |
FR1067527A (fr) * | 1952-12-09 | 1954-06-16 | Chantier Et Ateliers De Saint | Dispositif d'appendices profilés sur les navires pour ameliorer l'endurance et le fonctionnement des hélices |
US3066893A (en) * | 1957-08-07 | 1962-12-04 | Mercier Pierre | Streamlined body propulsion system |
DE1181090B (de) * | 1962-01-17 | 1964-11-05 | Shipbuilding Res Trust Reg | Vorrichtung zum Schutz von Schiffsschrauben |
US3179081A (en) * | 1963-11-08 | 1965-04-20 | Ingenieur Buro Kort | Combined propulsion and steering apparatus for vessels |
FR1397310A (fr) * | 1964-03-10 | 1965-04-30 | Protecteur d'hélice | |
US3605672A (en) * | 1968-12-02 | 1971-09-20 | William P Strumbos | Directional control apparatus |
US3635186A (en) * | 1970-02-25 | 1972-01-18 | William H German | Ship construction |
-
1975
- 1975-08-14 JP JP50098954A patent/JPS5271095A/ja active Pending
-
1976
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