DE2636261C2 - Ringförmiger Aufbau am Schiffsheck - Google Patents

Ringförmiger Aufbau am Schiffsheck

Info

Publication number
DE2636261C2
DE2636261C2 DE2636261A DE2636261A DE2636261C2 DE 2636261 C2 DE2636261 C2 DE 2636261C2 DE 2636261 A DE2636261 A DE 2636261A DE 2636261 A DE2636261 A DE 2636261A DE 2636261 C2 DE2636261 C2 DE 2636261C2
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
annular structure
ship
stern
flow
annular
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired
Application number
DE2636261A
Other languages
English (en)
Other versions
DE2636261A1 (de
Inventor
Yoshikuni Yachiyo Chiba Kunitake
Hitoshi Musashino Tokio/Tokyo Narita
Hikaru Tokio/Tokyo Yagi
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Mitsui Engineering and Shipbuilding Co Ltd
Original Assignee
Mitsui Engineering and Shipbuilding Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Mitsui Engineering and Shipbuilding Co Ltd filed Critical Mitsui Engineering and Shipbuilding Co Ltd
Publication of DE2636261A1 publication Critical patent/DE2636261A1/de
Application granted granted Critical
Publication of DE2636261C2 publication Critical patent/DE2636261C2/de
Expired legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B63SHIPS OR OTHER WATERBORNE VESSELS; RELATED EQUIPMENT
    • B63HMARINE PROPULSION OR STEERING
    • B63H5/00Arrangements on vessels of propulsion elements directly acting on water
    • B63H5/07Arrangements on vessels of propulsion elements directly acting on water of propellers
    • B63H5/16Arrangements on vessels of propulsion elements directly acting on water of propellers characterised by being mounted in recesses; with stationary water-guiding elements; Means to prevent fouling of the propeller, e.g. guards, cages or screens
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B63SHIPS OR OTHER WATERBORNE VESSELS; RELATED EQUIPMENT
    • B63BSHIPS OR OTHER WATERBORNE VESSELS; EQUIPMENT FOR SHIPPING 
    • B63B1/00Hydrodynamic or hydrostatic features of hulls or of hydrofoils
    • B63B1/02Hydrodynamic or hydrostatic features of hulls or of hydrofoils deriving lift mainly from water displacement
    • B63B1/04Hydrodynamic or hydrostatic features of hulls or of hydrofoils deriving lift mainly from water displacement with single hull
    • B63B1/08Shape of aft part
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02TCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T70/00Maritime or waterways transport
    • Y02T70/10Measures concerning design or construction of watercraft hulls
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02TCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T70/00Maritime or waterways transport
    • Y02T70/50Measures to reduce greenhouse gas emissions related to the propulsion system

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Ocean & Marine Engineering (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Fluid Mechanics (AREA)
  • Structures Of Non-Positive Displacement Pumps (AREA)
  • Control Of Position, Course, Altitude, Or Attitude Of Moving Bodies (AREA)
  • Prevention Of Electric Corrosion (AREA)
  • Measurement Of Velocity Or Position Using Acoustic Or Ultrasonic Waves (AREA)
  • Electric Cable Installation (AREA)

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,
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)

Patentansprüche:
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.
DE2636261A 1975-08-14 1976-08-12 Ringförmiger Aufbau am Schiffsheck Expired DE2636261C2 (de)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP50098954A JPS5271095A (en) 1975-08-14 1975-08-14 Ship

Publications (2)

Publication Number Publication Date
DE2636261A1 DE2636261A1 (de) 1977-02-24
DE2636261C2 true DE2636261C2 (de) 1985-10-24

Family

ID=14233473

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE2636261A Expired DE2636261C2 (de) 1975-08-14 1976-08-12 Ringförmiger Aufbau am Schiffsheck

Country Status (18)

Country Link
US (1) US4309172A (de)
JP (1) JPS5271095A (de)
BE (2) BE887763Q (de)
BR (1) BR7605312A (de)
CA (1) CA1054454A (de)
CY (2) CY1067A (de)
DE (1) DE2636261C2 (de)
DK (1) DK160926C (de)
ES (1) ES450490A1 (de)
FR (1) FR2320863A1 (de)
GB (2) GB1561506A (de)
HK (2) HK70180A (de)
IT (1) IT1083989B (de)
MY (2) MY8100122A (de)
NL (1) NL7609025A (de)
NO (2) NO148065C (de)
PL (1) PL108669B1 (de)
SE (1) SE7609075L (de)

Families Citing this family (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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

Also Published As

Publication number Publication date
ES450490A1 (es) 1977-12-16
MY8100121A (en) 1981-12-31
NO810494L (no) 1977-02-15
DE2636261A1 (de) 1977-02-24
MY8100122A (en) 1981-12-31
CY1068A (en) 1980-10-24
FR2320863A1 (fr) 1977-03-11
US4309172A (en) 1982-01-05
SE7609075L (sv) 1977-02-15
BE887763Q (fr) 1981-07-01
FR2320863B1 (de) 1980-07-25
DK160926C (da) 1991-11-04
HK70280A (en) 1980-12-24
NL7609025A (nl) 1977-02-16
NO762811L (de) 1977-02-15
CA1054454A (en) 1979-05-15
GB1561506A (en) 1980-02-20
NO148065C (no) 1983-08-03
JPS5271095A (en) 1977-06-14
NO149420B (no) 1984-01-09
DK348276A (da) 1977-02-15
IT1083989B (it) 1985-05-25
GB1561505A (en) 1980-02-20
BR7605312A (pt) 1977-08-09
HK70180A (en) 1980-12-24
PL108669B1 (en) 1980-04-30
NO149420C (no) 1984-04-25
DK160926B (da) 1991-05-06
NO148065B (no) 1983-04-25
BE887762Q (fr) 1981-07-01
CY1067A (en) 1980-10-24

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP2591994B1 (de) Vorrichtung zur Verringerung des Antriebsleistungsbedarfs eines Wasserfahrzeuges
EP3064427B1 (de) Anordnung für mehrschraubenschiffe mit aussenliegenden propellerwellen sowie verfahren zur herstellung einer solchen anordnung
EP2994379B1 (de) Vorrichtung zur verringerung des antriebsleistungsbedarfs eines wasserfahrzeuges
DE3005682A1 (de) Schiff mit mindestens einer schiffschraube
DE2636261C2 (de) Ringförmiger Aufbau am Schiffsheck
EP0131115A2 (de) Anordnung zum Beeinflussen der Propelleranströmung
DE2502378A1 (de) Boden fuer gleitboote
DE2439683C2 (de)
DE3522621C3 (de) Paddel für ein Wasserfahrzeug
DE69002413T2 (de) Seeschiffsantrieb.
DE2318788C2 (de) Hochgeschwindigkeitswasserfahrzeug
DD241056A1 (de) Vorrichtung zur erhoehung des wirkungsgrades von schiffspropellern
DE1782485C3 (de) Vorrichtung zum Begasen von Flüssigkeiten, insbesondere zum Ein mischen von Luft in freie Gewässer oder in in Großbehältern befindliches Wasser
DE10261056A1 (de) Tubekite
DE3107402C2 (de) Segelbrett
DE69923211T2 (de) Einrichtung zum antrieb von schiffen und düse hierfür
DE1531746C1 (de) Verfahren zur Verbesserung des Antriebswirkungsgrades einer Schiffsschraube und Schiffsschraube zur Durchfuehrung des Verfahrens
DE3410940A1 (de) Steuerruder mit fluegeln und verfahren zu seiner herstellung
DE663286C (de) Wasserfahrzeug mit Antrieb durch Schraube und Duese
CH681974A5 (de)
DE2441556C2 (de) Heckwulst für Schiffe
DE819209C (de) Propeller zum Antrieb von Schiffen mit einem die Propellerfluegel durchdringenden inneren Ring
DE1781128A1 (de) Schiffsrumpf
DE2740568A1 (de) Schiff mit einem im achterschiff angebrachten antriebspropeller
DE3136715A1 (de) Schnellaufendes boot

Legal Events

Date Code Title Description
D2 Grant after examination
8364 No opposition during term of opposition
8339 Ceased/non-payment of the annual fee