DE4138281C1 - - Google Patents
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- B63—SHIPS OR OTHER WATERBORNE VESSELS; RELATED EQUIPMENT
- B63H—MARINE PROPULSION OR STEERING
- B63H5/00—Arrangements on vessels of propulsion elements directly acting on water
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- B63—SHIPS OR OTHER WATERBORNE VESSELS; RELATED EQUIPMENT
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- B63H25/06—Steering by rudders
- B63H25/38—Rudders
- B63H25/381—Rudders with flaps
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- B63H—MARINE PROPULSION OR STEERING
- B63H5/00—Arrangements on vessels of propulsion elements directly acting on water
- B63H5/07—Arrangements on vessels of propulsion elements directly acting on water of propellers
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- B63H—MARINE PROPULSION OR STEERING
- B63H25/00—Steering; Slowing-down otherwise than by use of propulsive elements; Dynamic anchoring, i.e. positioning vessels by means of main or auxiliary propulsive elements
- B63H25/06—Steering by rudders
- B63H25/38—Rudders
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Description
Die Erfindung bezieht sich auf eine Strömungsleitvor
richtung für Schiffspropeller in Form einer mit dem
Schiff fest oder drehbar verbundenen Propellerummante
lung, die als Satteldüse den Propeller im oberen Sektor
in einem Winkel zwischen 100 und 300 Grad umschließt
und am Vorder- oder Hinterbereich durch eine etwa hori
zontal verlaufende Strömungsleitflosse mit dem Schiffs
körper bzw. Ruderpfosten verbunden ist.
Strömungsleitvorrichtungen für Schiffspropeller sind in
unterschiedlichen Ausbildungen bekannt. Hierbei werden
Vollringdüsen mit einem Tragflügelprofil, wie Kort
düsen, eingesetzt, die als geschlossene Ringe den
gesamten Propellerkreis umschließen. Diese Anordnungen
verbessern bei Schiffen mit höheren Schubbelastungs
graden, wie bei Schleppern, Schubbooten oder Trawlern,
bei kleineren Schiffsgeschwindigkeiten und höheren
Schubbelastungsgraden den Propulsionsgütegrad erheb
lich. Ihr Einsatz bei Schiffstypen mit geringeren
Schubbelastungsgraden und höheren Schiffsgeschwindig
keiten, wie Fracht- und Fahrgastschiffen oder Fähr
schiffen, ist durch den mit der Schiffsgeschwindigkeit
etwa quadratisch zunehmenden Eigenwiderstand der Voll
ringdüse begrenzt.
Eine gattungsgemäße Anordnung ist aus der
DE 36 20 540 A1 bekannt, wobei es sich hierbei im
wesentlichen um eine vor dem Propeller gelegene
Zuströmdüse handelt und zum Oberteil soweit nach unten
gezogen ist, daß es bis über den Propeller reicht. Der
Mangel hierbei ist es, daß beim Eintritt des Propel
lerflügels in den umschlossenen Sektor ein unerwünsch
ter Druckimpuls auftritt.
Weiterhin ist nach der DD 2 38 586 A1 eine Zuströmdüse
vor dem Propeller bekannt, die zusätzlich radial ange
ordnete Leitflächen zur Erzeugung eines Vordralls auf
weist. Eine Ummantelung des Propellers ist aber nicht
vorgesehen.
Bei den zur Anordnung vor dem Propeller geeigneten
Strömungsleitvorrichtungen hat sich insbesondere wegen
ihrer funktionellen und konstruktiven Vorzüge eine
Anordnung gemäß der DE 32 16 578 C1 durchgesetzt.
Es ist weiterhin auch eine Anordnung zur Verbesserung
des Schwingungsverhaltens und der Propulsion durch
einen bogenförmigen Tragflügel in der Propellerebene
oberhalb des Propellers gemäß DE-OS 22 50 754
bekanntgeworden, bei dem jedoch die aus dem Flügel
eintritt und Flügelaustritt resultierenden Schwingungs
probleme nicht gelöst wurden.
Somit besteht der Mangel, daß bisher keine für die all
gemeine Anwendung bei Schiffen mit Propellern mittel
starker Schubbelastungsgrade eine geeignete Lösung zur
Propulsionsverbesserung, Schwingungsreduktion und Ver
besserung der Seegangs- bzw. Steuereigenschaften be
kannt ist.
Beim Einsatz einer Kortdüse ist es bekannt, daß bei
hohen Schubbelastungsgraden, wie sie bei Schleppern und
Schubbooten erreicht werden, Schub und Wirkungsgrad um
bis zu 30% verbessert werden. Bei Fracht fahrenden
Seeschiffen wird dagegen mit Kortdüsen selten mehr als
7% Verbesserung erreicht.
Die bei den meisten Handelsschiffen nur geringe Propel
lerbelastung kann,beispielsweise bei großem Propeller
durchmesser und kleiner Leistung, sogar dazu führen,
daß eine Kortdüse zu einer Wirkungsgradverschlechterung
führt.
Als Kriterium für die Verwendung von Kortdüsen dienen
"Belastungsgrade", bei denen im Zähler Antriebsleistung
oder Schub, im Nenner ein Produkt steht, bei dem die
Anströmgeschwindigkeit in der dritten oder zweiten
Potenz steht. Beim Kriterium für Kortdüsenverwendung
wird normalerweise für die Anströmgeschwindigkeit die
über der Propellerdiskfläche gemittelte Anströmge
schwindigkeit berücksichtigt. Wird nun die Wirkung der
Kortdüse auf die obere Hälfte der Propellerdiskfläche
beschränkt, dann ist mit der in diesem Bereich herr
schenden örtlichen Anströmgeschwindigkeit zu rechnen,
die je nach Schiffsform erheblich niedriger als die
mittlere Anströmgeschwindigkeit ist. Dieses bedeutet,
daß für die obere Düsenhälfte die Kennziffer für die
Propellerbelastung im Vergleich zu dem Fall mit einer
Kennziffer für die gesamte Kortdüse anwächst. In vielen
Fällen bedeutet ein kleiner Gewinn durch eine Vollring-
Kortdüse, daß ein großer Gewinn für den oberen Sektor
und ein kleiner Verlust für den unteren Sektor vor
handen ist.
Daraus läßt sich ableiten, daß es für einen weiten Be
reich üblicher Handelsschiffe - in bezug auf den
Wirkungsgrad - günstig ist, eine Teildüse nur im oberen
Sektor zu installieren. Ein Grund, weshalb eine der
artige Ausbildung nicht praktiziert wird, liegt in der
Tatsache begründet, daß eine "halbe" bzw. eine partiel
le Düse keine Ringsteifigkeit besitzt. Es ist nämlich
schwierig, eine partielle Düse so steif zu machen, daß
sie sich unter hydrodynamischen und anderen Belastungen
nicht verformt. Bei einem wünschenswert kleinen Spalt
zwischen Düseninnenwand und Propellerflügelspitzenkreis
besteht ferner der Mangel, daß die Düsenseitenflanken
im Betrieb elastisch nach innen gedrückt werden und der
Propeller die Düseninnenseiten berühren kann, wobei
Beschädigungen von Düse und Propeller gekoppelt mit
einem Wirkungsgradverlust auftreten. Eine Teildüse wäre
zwar auf einfache Weise hinreichend fest, aber nur mit
großem Aufwand hinreichend steif zu bauen. Bekannt sind
deshalb nur Kortdüsenausschnitte von weniger als einem
Viertelkreisumfang über dem oberen Propellersektor.
In der Praxis werden nicht nur Düsenhalbschalen nicht
genutzt, sondern auch die aus Modellversuchen bekannten
horizontalen Leitflächen zur Vordrallerteilung an die
Propellerzuströmung sind kaum gebräuchlich. Es wird
befürchtet, daß eine Beschädigung als Folge von
Slamming-Effekten im Seegang auftritt.
Es hat sich in der Seeschiffahrt gezeigt, daß Kortdüsen
insbesondere aus drei Gründen nicht gern angewendet
werden. Dieses sind:
- - eine nur geringe Wirkungsgradverbesserung im Ver hältnis zum Aufwand;
- - eine wirkliche oder auch nur vermeintliche Gefahr der Betriebsstörung durch Gegenstände, die sich zwischen Propellerflügelspitze und Düseninnenwand festklemmen;
- - eine Kavitationsanfälligkeit.
Aufgabe der Erfindung ist es, eine Verbesserung von
gattungsgemäßen Anordnungen zu schaffen, die eine
Propulsionsverbesserung ermöglicht und zur Reduktion
von propellererregten Schwingungen einsetzbar ist sowie
einen nachträglichen Einbau auf einfache Weise gewähr
leistet.
Die Lösung dieser Aufgabe erfolgt erfindungsgemäß
dadurch, daß ein Spalt, der zwischen Innenwand der Pro
pellerummantelung und Flügelspitzenkreis des Propellers
im Ein- bzw. Austrittsbereich der Propellerflügel
gebildet ist, sich auf mindestens 4% vom Propeller
radius vergrößert.
Hierdurch wird in vorteilhafter Weise der Antriebs
leistungsbedarf verringert. Weiterhin wird die
Propelleranströmgeschwindigkeit vergleichmäßigt und
trägt damit zur Reduktion der vom Propeller erregten
Vibration bei. Moderne Frachtschiffe sind gegen diese
Vibrationen besonders empfindlich, da die Deckshäuser
mit Wohneinrichtungen und Schiffsführungszentrale sehr
weit hinten, oft direkt über dem Propeller angeordnet
sind.
Diese Anordnung als Satteldüse ist sowohl an Neubauten
als auch zur Nachrüstung von Schiffen, die zunächst
ohne Satteldüse konzipiert worden sind, günstig. Bei
Nachrüstungen kann normalerweise der gesamte Anschluß
von außen vorgenommen werden. Auch werden keine Bau
teile ausgebaut oder ausgetauscht. Es sind nur zusätz
liche Teile anzubringen.
Die Satteldüse weist für Nachrüstungen gegenüber der
Kortdüse auch den Vorteil auf, daß nicht ein erhöhtes
Abstandsmaß der Propellerflügelspitzen von der Basis
linie gefordert zu werden braucht. Bei üblicher Konfi
guration von Schiffskörper, Propeller und Ruder ist
immer eine Satteldüse unterzubringen.
Die Gefahr, daß sich schwimmende Gegenstände zwischen
Propellerflügelspitze und Düseninnenwand festklemmen,
ist für die Satteldüse aus zwei Gründen geringer als
für konventionelle Kortdüsen. Einmal ist die Satteldüse
nach unten offen. Wenn sich ein eingeschwommener Gegen
stand noch um ein Stück mitbewegen läßt, wird er unten
freigegeben. Weiterhin kann durch die entsprechenden
Nuten in der Propellerummantelung die Grenzschicht ver
dickt werden. Hierdurch werden etwaig einschwimmende
Gegenstände nach innen in Richtung Nabe abgedrängt.
Durch diese Ausbildung wird zwar der Düseneigenwider
stand etwas vergrößert, aber der Antriebsleistungsbe
darf kaum erhöht, da infolge der Grenzschichtverdickung
die Spaltverluste zwischen Propellerflügelspitzenkreis
und Düseninnenwand erheblich verringert werden.
Zusammenfassend setzen sich die Leistungsgewinne der
erfindungsgemäßen Propellerummantelung als Satteldüse
aus folgenden Komponenten zusammen:
- - Energierückgewinn aus einem größeren Nachstrom volumen, das sonst oberhalb des Propellers ab fließt;
- - Vortriebsgewinn aus dem propellerinduzierten Vor trieb der Satteldüse;
- - Vortriebsgewinn durch die Vordrallerzeugung bzw. Entdrallung des Propellerstrahls durch die Strö mungsleitflossen;
- - Verbesserung des Propellerwirkungsgrades durch die Verringerung des Schubbelastungsgrades;
- - Verbesserung des Propellerwirkungsgrades durch die vergleichmäßigte Anströmung;
- - Widerstandsminderung durch die strömungsgünstige Verbindung der Satteldüse mit Hinterschiff, Gillung und Ruderpfosten.
Die mit der Satteldüse erreichbaren Leistungsein
sparungen liegen bei den in Betracht kommenden Schiffs
typen über 10% und damit über den Gewinnen mit anderen
propulsionsverbessernden Maßnahmen.
Weitere Ausgestaltungen sind durch die Merkmale der
Unteransprüche gekennzeichnet.
Bei einer drehbaren Anordnung wird neben der strömungs
technischen Nutzung der Schiffslänge durch Streckung
der Hinterschiffslinien, eine Verminderung der Sog
ziffer erzielt.
Drehbare Vollringdüsen sind nach der GB-Z "Shipbuilding
and Shipping Record", November 8/1868, Seite 585 bis
596, bekannt, die mit dem Ruderhorn fest verbunden
sind.
Auch bei dieser erfindungsgemäßen Anordnung kann sich
Kavitation entwickeln. Jedoch wird die Wirkung der an
der Düseninnenwand entstehenden Kavitationsblasen durch
die umlaufenden Nuten auf zwei Arten gemildert. Einmal
verwirbeln die Nuten die Grenzschicht stärker, so daß
größere Kavitationsblasen in viele kleinere aufgelöst
werden, wodurch die Implosionen im einzelnen an Stärke
verlieren. Weiterhin werden auch die Kavitations
blasen,wie einschwimmende Gegenstände, von der Düsen
innenwand abgedrängt.
Es ist bereits bekannt, bei einer Kortdüse nach der
DE-AS 10 18 741 diese über einen senkrecht am Schiffs
körper befestigten Schaft drehbar anzuordnen.
Bei einer fest angeordneten Propellerummantelung als
Satteldüse braucht der kleinste Düseninnendurchmesser
nicht im Propellerbereich zu liegen, da bei der Montage
der Satteldüse diese über den Propeller hebbar ist.
Gegenüber NACA-Profilen ist es günstig, der Düsennase
einen etwas größeren Radius zu geben, da die Anström
richtung hier größere Unterschiede aufweist als für
Flugzeugtragflügel üblich.
Eine Ausgestaltungsmöglichkeit besteht darin, daß das
Profil der Satteldüse als Einfachform-Profil aus im
wesentlichen zylindrischen und konischen Flächen ge
bildet ist, wie von Schuschkin und Heuser entwickelt.
Eine günstige Ausbildung kann darin bestehen, daß die
Satteldüse bzw. die Flossen Endscheiben oder Winglets
aufweisen.
Die etwa radial angeordneten Strömungsleitflächen als
Flossen haben eine statische und eine hydrodynamische
Aufgabe. Statisch steifen diese Flossen die Satteldüse
aus, und der Anschluß an diese Satteldüse schützt die
Flossen wiederum vor zu hohen Beanspruchungen im See
gang. Hydrodynamisch erteilen die Flossen dem Propel
lerzustrom bei Anordnung vor der Satteldüse einen Vor
drall gegen die Propellerdrehrichtung, so daß die
Strömung den Propeller mit geringeren Drallverlusten
verläßt. Werden die Flossen bei einer drehbaren Anord
nung hinter dem Propeller angeordnet, so gewinnen sie
aus dem Propellerabstrom einen Teil der Drallenergie
zurück.
Die Flossen können so ausgebildet werden, daß sie noch
weitere Aufgaben übernehmen. Sie können so stark
gepfeilt angeordnet werden, daß sie als Eisabweiser
dienen. Ferner können sie auch nach Art von sogenann
ten Grothues-Spoilern an der dem Schiffskörper zuge
wandten Seite mit ihrer Vorkante so nach oben gezogen
werden, daß sie die an der Schiffsaußenhaut im Propel
lerbereich häufig vorhandene Fallströmung mehr in die
Horizontale umlenken.
Eine gewisse Pfeilung ist meist sinnvoll, um den mitt
leren Abstand der Hinterkante der Flossen vom Propeller
nicht zu klein werden zu lassen.
Es ist auch möglich, den Abstand Propeller/Flosse
dadurch hinreichend groß zu halten, daß die Profillänge
der Satteldüse groß ausgeführt wird, oder dadurch, daß
zwischen Satteldüse und Flosse ein statisches Ver
bindungselement wie eine Strebe angeordnet wird.
Ohne Zusatzeinrichtungen könnte die Satteldüse durch
den Ein- und Austritt der Propellerflügelspitzen in den
Düsenbereich zu Vibrationen angeregt werden. Er fin
dungsgemäß wird deshalb der Eintritts-Seitenbereich der
Satteldüse so nach unten verlängert und so ausgebildet,
daß die Annäherung der Flügelspitzen an die Düseninnen
wand und die Spaltverkleinerung allmählich erfolgen.
Auch die Austrittsseite kann so ausgebildet werden.
Weitere Maßnahmen, die zur Minderung der möglichen
Vibrationen führen, sind folgende:
- - Verwendung von High-Skew-Propellern und Vermeidung von Kaplan-Propellern;
- - Führung der Strömung über die Innenkante von Grids, wobei die Innenwandung der Satteldüse bereichsweise unterbrochen ist und die Strömung über die Innen kante von Grids leitbar ist. Grids, die von Bug strahlrudern her bekannt sind, wirken durch ihre Eigenschaft, die Oberfläche für die Leitung der Strömung und für die Aufnahme der Druckimpulse zu trennen. Die Strömung bewegt sich dabei etwa senk recht zu der Kante der Grids, die der Strömung zu gewandt ist;
- - elastische Ausbildung des unteren Satteldüsen bereiches so zu gestalten, daß dieser Bereich dem Druckimpuls etwas nachgibt.
Selbstverständlich sind bei anderen Ausbildungen von
einem sogenannten Becker-Ruder zu kombinieren. Ferner
zeigt die DE-OS 18 38 480 eine Kortdüse als Propellerum
mantelung, wobei eine in der Düseninnenwand verlaufende
Ringnut mit einem Drall entgegen der Propellersteigung
angeordnet ist.
Es ist auch nach der GB 20 63 378 A1 eine Kombination
bekannt, wobei Endscheiben an den Propellerflügel
spitzen die Verlängerung einer Vordüse bilden. Ferner
ist aus der DE-Z Hansa Nr. 19, 1962, Seite 1841, zu
entnehmen, eine Vollringdüse mit einem fest verbundenen
Ruder durch seitlich von der Düse angebrachte Flächen
zu verstärken.
In der Zeichnung sind Ausführungsbeispiele der
Erfindung schematisch dargestellt. Es zeigt
Fig. 1 eine Seitenansicht einer Satteldüse,
Fig. 2 eine Querschnittdarstellung der Fig. 1
gemäß Linie II-II,
Fig. 3 eine Längschnittdarstellung einer Sattel
düse,
Fig. 4 eine Längschnittdarstellung einer Sattel
düse mit halbringförmigen Grids,
Fig. 5 eine Längschnittdarstellung durch eine
Satteldüse mit umlaufenden Ringnuten und
Grids,
Fig. 6 eine Querschnittdarstellung der Fig. 5
gemäß Linie VI-VI,
Fig. 7 eine Seitenansicht einer drehbaren Sattel
düse mit einem mitschwenkenden Ruder,
Fig. 8 einen Horizontalschnitt gemäß Fig. 7,
Fig. 9 eine Ansicht in Längsschiffrichtung auf die
Backbordseite einer Doppelschraubenanord
nung mit Verbindungselementen zum Schiffs
körper.
Die dargestellte Kontur eines Schiffsrumpfes 1 mit
einer Konstruktionswasserlinie 9 ist mit einem Ruder
sporn 2 versehen, der ein Ruder 3 trägt. In diesem
Bereich ist ein Propeller 4 mit einer Propellernabe 5
angeordnet und besitzt einen Propellerflügelspitzen
kreis 14. Dem Propeller 4 ist eine Propellerummantelung
6 in der Art einer Satteldüse zugeordnet. Die Propel
lerummantelung 6 ist dabei unter Zwischenschaltung
eines Verbindungselementes 8 mit dem Hinterschiff bzw.
der Gillung des Schiffsrumpfes 1 verbunden. Hierbei ist
in der Fig. 2 die Spantkontur 11 als Verbindungszone
dargestellt. Am Vorderende der Propellerummantelung 6
ist eine mit ihren Endbereichen verbundene horizontale
Strömungsleitfläche 7 angeordnet, die etwa radial
verlaufend über den Bereich vom Stevenrohr geführt ist.
Die Propellerummantelung 6 besitzt an der dem Propeller
4 zugewandten Seite Nuten 10. Gemäß Fig. 4 und 5 sind
zusätzlich in Teilbereichen Grids 13 angeordnet, die
entsprechende Ausnehmungen 12 bilden.
Durch die Anordnung von Grids 12,13 im unteren Bereich
der Propellerummantelung 6 wird die Auslösung von
Druckimpulsen beim Vorbeischlagen der Propellerflügel
vermindert. Die Druckimpulse werden von der dahinter
liegenden Wand aufgefangen. Das heißt, für die Strömung
ist der Spalt zwischen Flügelspitze und Düseninnenwand
klein, für die Druckimpulse ändert sich der Wandabstand
von der Flügelspitze aus gesehen nicht plötzlich.
Um die Wirkung der Druckimpulse zu mildern, ist die
Weiterführung des Düsenprofils mit vergrößerndem
Abstand der Düseninnenseite vom Propellerflügelspitzen
kreis 14 ausgebildet, wobei sich der Ein- bzw. Aus
trittsbereich auf mindestens 4% vom Propellerradius
vergrößert.
Zur Reduktion der Vibrationen, die beim Vorbeischlagen
der Propellerflügel 4 an den unteren Enden der Pro
pellerummantelung 6 auftreten, können die unteren Teile
der Propellerummantelung, aus einem flexiblen Material
gebildet werden, so daß die von den Flügelspitzen
ausgehenden Impulse weniger weitergeleitet werden.
Weiterhin kann es zweckmäßig sein, die Propellerum
mantelung 6 unter Berücksichtigung folgender Hinweise
anzuordnen:
Da der Propellerzustrom meist leicht nach oben ge
richtet ist und die Strömung von oben gesehen zur Mitte
hin konvergiert, ist es sinnvoll die Düsenprofilrich
tung der Strömungsrichtung anzupassen.
Diese Anpassung an die Anströmrichtung ist insofern
leicht, als daß durch die Satteldüse im Gegensatz zur
Kortdüse nur die Strömungsrichtung eines kleinen
Strömungsfeldes zu beachten ist. Die Lage von Pro
pellerummantelung und horizontaler Strömungsleitfläche
7 wird entsprechend den vorliegenden Verhältnissen
bestimmt. Der Länge nach dürfte es häufig günstig sein,
daß etwa zweidrittel bis dreiviertel der Propellerum
mantelung 6 vor dem Propellerflügelspitzenkreis 14
liegt. Für Statik und Steifigkeit der Konstruktion ist
es günstig, wenn die horizontale Leitfläche 7 in die
Propellerummantelung hineinragt. Die Hinterkante der
horizontalen Strömungsleitfläche 7 sollte soweit nach
hinten angeordnet werden, wie es die Leistungsersparnis
und Vibrationssicherheit zulassen. Gegebenenfalls ist
zwischen Strömungsleitfläche 7 und Propellerummantelung
6 ein Verbindungselement zu schaffen.
Die Profilform der Propellerummantelung 6 ist der
Schiffs- und Propellerform sowie der Propellerbelastung
anzupassen. Da der Propeller 4 nicht voll ummantelt
ist, wird auch die Verwendung eines Kaplanpropellers
wenig sinnvoll.
In dem weiteren Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 7 und 8
ist die Strömungsleitfläche 6 drehbar über eine Lage
rung 15 am Schiffskörper 1 angeordnet. Hierbei wird das
Ruder 3 am Ruderhorn 2 ebenfalls mit verschwenkt. Die
Strömungsrichtung wird dabei mit einer Bezugsziffer 16
gekennzeichnet.
Weiterhin ist gemäß Fig. 9 eine Strömungsleitvorrich
tung 6 für eine Doppelschraubenanordnung gezeigt.
Claims (19)
1. Strömungsleitvorrichtung für Schiffspropeller in
Form einer mit dem Schiff fest oder drehbar ver
bundenen Propellerummantelung, die als Satteldüse
den Propeller im oberen Sektor in einem Winkel
zwischen 100 und 300 Grad umschließt und am Vorder
oder Hinterbereich durch eine etwa horizontal
verlaufende Strömungsleitflosse mit dem Schiffs
körper bzw. Ruderpfosten verbunden ist, dadurch
gekennzeichnet, daß ein Spalt, der zwischen Innen
wand der Propellerummantelung und Flügelspitzen
kreis (14) des Propellers (4) im Ein- bzw. Aus
trittsbereich der Propellerflügel gebildet ist,
sich auf mindestens 4% vom Propellerradius ver
größert.
2. Strömungsleitvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch
gekennzeichnet, daß die Propellerummantelung (6)
mit einem Ruderhorn (2) fest verbunden ist.
3. Strömungsleitvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch
gekennzeichnet, daß die Propellerummantelung (6)
über eine obere Lagerung (15) am Schiffskörper (1)
drehbar angeordnet ist.
4. Strömungsleitvorrichtung nach Anspruch 1 oder 3,
dadurch gekennzeichnet, daß die Propellerummante
lung (6) mit einem schwenkbaren Ruderhorn (2)
verbunden ist und ein selbsttätig bzw. individuell
betätigbares Ruder (3) ein Ruderausschlag größer
als der Schwenkwinkel der Satteldüse erreicht.
5. Strömungsleitvorrichtung nach einem der Ansprüche 1
bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Strömungs
leitflossen (7) die Propellerummantelung (6) nach
außen überragen.
6. Strömungsleitvorrichtung nach einem der Ansprüche 1
bis 5 dadurch gekennzeichnet, daß das Profil der
Propellerummantelung (6) in bezug auf Richtung,
Form und Länge zur Anpassung an die Strömungsrich
tung ungleich über den Ummantelungsumfang wechselnd
ausgebildet ist.
7. Strömungsleitvorrichtung nach einem der Ansprüche 1
bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß an der Innen
wandung der Propellerummantelung (6) eingearbeitete
Nuten (10) und/oder aufgesetzte Profile zur Grenz
schichtverdickung angeordnet sind.
8. Strömungsleitvorrichtung nach einem der Ansprüche 1
bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die
Propellerummantelung (6) bzw. die Strömungsleit
flosse (7) Endscheiben bzw. Winglets aufweist.
9. Strömungsleitvorrichtung nach einem der Ansprüche 1
bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Anstell
winkel der Strömungsleitflosse (7) zur Propelleran
strömung über die Streckung der Flosse wechselt und
die Anstellwinkel und Profile auf beiden Seiten
verschieden ausgebildet sind.
10. Strömungsleitvorrichtung nach einem der Ansprüche 1
bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Teilleit
flossen (7) V-förmig in der Höhe und/oder in der
Strömungsrichtung gepfeilt zueinander angeordnet
sind.
11. Strömungsleitvorrichtung nach einem der Ansprüche 1
bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Vorkanten
der in Schiffslängsrichtung vorderen Strömungsleit
flossen (7) gegen die Schiffslängsachse in einem
spitzen Winkel als Eisabweiser angestellt sind.
12. Strömungsleitvorrichtung nach einem der Ansprüche 1
bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß außer den
beiden seitlichen Hauptflossen noch eine oder
mehrere weitere Flossen, etwa radial angeordnet
sind.
13. Strömungsleitvorrichtung nach einem der Ansprüche 1
bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß das Profil der
Propellerummantelung (6) als Einfachformprofil mit
im wesentlichen zylindrischen und konischen Außen
hautteilen gebildet ist.
14. Strömungsleitvorrichtung nach einem der Ansprüche 1
bis 13, dadurch gekennzeichnet, daß die
Innenwandung der Propellerummantelung (6) bereichs
weise oder vollständig unterbrochen ist, und die
Strömung durch die Propellerummantelung (6) über
die Innenkante durch gebildete Grids (13) leitbar
ist.
15. Strömungsleitvorrichtung nach einem der Ansprüche 1
bis 14, dadurch gekennzeichnet, daß die Propeller
ummantelung (6) im Eintrittsbereich der Propeller
flügel eine scharfkantige bzw. abgerundete Schneide
aufweist.
16. Strömungsleitvorrichtung nach einem der Ansprüche 1
bis 15, dadurch gekennzeichnet, daß die dem Pro
peller (4) zugewandte Innenseite der Propellerum
mantelung (6) durch auswechselbare Flächenelemente
gebildet ist.
17. Strömungsleitvorrichtung nach einem der Ansprüche 1
bis 16, dadurch gekennzeichnet, daß der Ein- und
Austrittsbereich des Propellerflügels als End
bereich der Propellerummantelung (6) aus flexiblem
Material gebildet ist.
18. Strömungsleitvorrichtung nach einem der Ansprüche 1
bis 17, dadurch gekennzeichnet, daß die Propeller
ummantelung (6) einem High-Skew-Propeller zugeord
net ist.
19. Strömungsleitvorrichtung nach einem der Ansprüche 1
bis 18, dadurch gekennzeichnet, daß sie bei An
ordnung an Doppel- oder Mehrschraubenschiffe derart
um ihre Längsachse gedreht angeordnet wird, daß der
der Mittschiffsebene nähere Bereich verlängert und
der Außenbereich verkürzt wird und die Flosse (7)
eine Neigung zur Mittschiffsebene hin aufweist.
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CN (1) | CN1072146A (de) |
DE (2) | DE4138281C1 (de) |
PL (1) | PL296437A1 (de) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE4325290A1 (de) * | 1993-07-28 | 1995-02-02 | Dudszus Alfred Prof Dr Ing Hab | Nachstromdüse |
DE19746853C2 (de) * | 1997-10-23 | 2002-06-27 | Stahl Und Maschb Gmbh | Hochleistungs-Vollschweberuder |
Families Citing this family (8)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
GB2302317B (en) * | 1995-06-16 | 1999-03-10 | Christopher Roger Hill | Steering mechanism |
CN100348457C (zh) * | 2002-06-28 | 2007-11-14 | 韩国防 | 一种坐式半浮体加滑行板式摩托艇 |
CN102009322B (zh) * | 2010-06-04 | 2012-05-30 | 沪东中华造船(集团)有限公司 | 一种连接式挂舵臂导流装置的制造方法 |
EP2647565B1 (de) * | 2010-12-02 | 2020-05-06 | Mitsubishi Shipbuilding Co., Ltd. | Schiff |
KR102130721B1 (ko) * | 2013-09-26 | 2020-08-05 | 대우조선해양 주식회사 | 비틀림 스트럿 및 그 비틀림 스트럿의 설치구조 |
CN104625447B (zh) * | 2014-12-19 | 2016-08-24 | 华泰重工(南通)有限公司 | 一种扇形导管安装工艺 |
JP6583820B2 (ja) * | 2015-11-02 | 2019-10-02 | 三井E&S造船株式会社 | 船尾整流構造及び船舶 |
CN106275339A (zh) * | 2016-08-29 | 2017-01-04 | 上海孚实船舶科技有限公司 | 船用推进导向装置 |
Citations (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE1018741B (de) * | 1955-09-03 | 1957-10-31 | L Kort Dipl Ing | Schraubensteven fuer Schiffe mit Duesenruder |
DE1938480A1 (de) * | 1969-07-29 | 1971-02-18 | Schmidt Stiebitz Hermann Dr In | Sicherheitsduese |
DE2250754A1 (de) * | 1971-10-22 | 1973-04-26 | Inst Schiffbau | Propeller-teilduese |
GB2063378A (en) * | 1979-11-02 | 1981-06-03 | Espanoles Astilleros | Propulsion apparatus |
DE3216578C1 (de) * | 1982-05-04 | 1983-10-13 | Herbert Prof. Dr.-Ing. 5100 Aachen Schneekluth | Stroemungsleitflaeche am Heck von Einschraubenschiffen |
DD238586A1 (de) * | 1985-06-24 | 1986-08-27 | Akad Wissenschaften Ddr | Anordnung zur verbesserung der energieumwandlung durch den propeller |
DE3620540A1 (de) * | 1985-09-23 | 1987-04-02 | Schiffbau Veb K | Vorrichtung zur erhoehung des wirkungsgrades von schiffspropellern |
Family Cites Families (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE114831C (de) * | ||||
DE755002C (de) * | 1938-05-10 | 1951-08-02 | Adolf Friederichs | Duese fuer frei fahrende Einschraubenschiffe |
CH326840A (de) * | 1954-08-18 | 1957-12-31 | Ostermann & Co | Abdeckschirm einer Schiffsschraube |
DE2702116A1 (de) * | 1977-01-20 | 1978-07-27 | Versuchsanstalt Fuer Binnensch | Selbstabweisende propellerduese fuer schiffspropeller |
DE3633689C1 (de) * | 1986-10-03 | 1988-02-04 | Herbert Prof Dr-In Schneekluth | Stroemungsleitflaeche |
-
1991
- 1991-11-21 DE DE4138281A patent/DE4138281C1/de not_active Expired - Fee Related
-
1992
- 1992-09-18 EP EP92115977A patent/EP0540868B1/de not_active Expired - Lifetime
- 1992-09-18 DE DE59206029T patent/DE59206029D1/de not_active Expired - Fee Related
- 1992-10-27 CN CN92111177A patent/CN1072146A/zh active Pending
- 1992-10-30 PL PL29643792A patent/PL296437A1/xx unknown
Patent Citations (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE1018741B (de) * | 1955-09-03 | 1957-10-31 | L Kort Dipl Ing | Schraubensteven fuer Schiffe mit Duesenruder |
DE1938480A1 (de) * | 1969-07-29 | 1971-02-18 | Schmidt Stiebitz Hermann Dr In | Sicherheitsduese |
DE2250754A1 (de) * | 1971-10-22 | 1973-04-26 | Inst Schiffbau | Propeller-teilduese |
GB2063378A (en) * | 1979-11-02 | 1981-06-03 | Espanoles Astilleros | Propulsion apparatus |
DE3216578C1 (de) * | 1982-05-04 | 1983-10-13 | Herbert Prof. Dr.-Ing. 5100 Aachen Schneekluth | Stroemungsleitflaeche am Heck von Einschraubenschiffen |
DD238586A1 (de) * | 1985-06-24 | 1986-08-27 | Akad Wissenschaften Ddr | Anordnung zur verbesserung der energieumwandlung durch den propeller |
DE3620540A1 (de) * | 1985-09-23 | 1987-04-02 | Schiffbau Veb K | Vorrichtung zur erhoehung des wirkungsgrades von schiffspropellern |
Non-Patent Citations (3)
Title |
---|
DE-Z.: HANSA, Nr. 11, 1974, S. 1008-1009 * |
DE-Z.: HANSA, Nr. 18, 1962, S. 1841 * |
GB-Z.: Shipbuilding and Shipping Record, November 8, 1968, S. 595-596 * |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE4325290A1 (de) * | 1993-07-28 | 1995-02-02 | Dudszus Alfred Prof Dr Ing Hab | Nachstromdüse |
DE19746853C2 (de) * | 1997-10-23 | 2002-06-27 | Stahl Und Maschb Gmbh | Hochleistungs-Vollschweberuder |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
PL296437A1 (en) | 1993-06-28 |
DE59206029D1 (de) | 1996-05-23 |
CN1072146A (zh) | 1993-05-19 |
EP0540868A1 (de) | 1993-05-12 |
EP0540868B1 (de) | 1996-04-17 |
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