DE432405C

DE432405C - Modellschleppverfahren

Info

Publication number: DE432405C
Application number: DEF56984D
Authority: DE
Original assignee: HERMANN FOETTINGER DR ING
Current assignee: HERMANN FOETTINGER DR ING
Priority date: 1924-10-01
Filing date: 1924-10-01
Publication date: 1926-08-07

Description

Nfodellschleppverfahren. Die vorliegende Erfindung betrifft eine Verbesserung des bekannten Froudeschen Modellschleppverfahrens zur Ermittlung des Widerstandes von Wasserfahrzeugen. Bisher war es unmöglich, die drei Hauptanteile: Wellenwiderstand W, Wirbelwiderstand WWi und Reibungswiderstand Wre zu trennen; lediglich W,." wurde durch Rechnung ermittelt und vom Gesamtwiderstand W,. abgezogen. Der Rest WW, + Wwi wurde als »Restwiderstand« bezeichnet und als nicht mehr trennbar betrachtet.
Diese Trennung wird nun gemäß vorliegender Erfindung dadurch gelöst, daß außer dem alten Froudeschen Schleppversuch an der Wasseroberfläche, der zunächst den Gesamtwiderstand Ti', liefert, noch ein zweiter Modellschleppv ersuch genügend tief unter der Wasseroberfläche angestellt wird, bei welchem die Wellenbildung, d. h. das Heraustreten des Wassers aus der ursprünglichen »Wasserlinie« nach oben und unten, und der Wellenwiderstand Wu,e durch Anordnung geeigneter »Gegenflächen« verhindert und die Strömung an der Wasserlinie des Modells ebengemacht wird.
Für den ersten Versuch gilt also =W .,e #- Wwi + I'vre, für den zweiten Versuch gilt dagegen W2 = Wwi + W , Daraus folgt Wu,e = IV, - W2, Die »Gegenflächen« können verschieden gestaltet sein und mit dem Modell verbunden, also mitgefahren, oder von ihm durch einen Spalt abgetrennt und im Tank festgehalten werden.
Z. B. kann jenseits der @1Wasserlinienfläche« die Unterwasserform des Schiffes spiegelbildlich zu einem Zwillingsmodell verdoppelt werden (Fall I) oder jenseits der Wasserlinienfläche eine genügend große ebene oder gewölbte Platte mit dem Modell verbunden werden (Fall II), deren Eigenwiderstand leicht und genau zu ermitteln ist.
Oder das in der Wasserlinie abgeschnittene Modell wird mit einem feinen Spalt dicht an einem im Tank befestigten ebenen Boden, gegebenenfalls am Tankboden oder einer Tankseitenwand selbst entlang geschleppt (Fall III).
In den Abbildungen sind gleiche Teile mit gleichen Zeichen angedeutet.
Abb. i stellt einen Schnitt durch einen Schlepptank i, 2 mit Wasserspiegel 3, ganz untergetauchtem Zw illingsmodell M2 und Verbindung 4. mit der Meßvorrichtung 5 des Schleppwagens dar.
Abb. 2 ist eine kleine Abänderung von Abb. i, wobei nur die Schwimmebene (Wasserlinie) des Zwillings senkrecht steht statt wagrecht.
Abb. 3 stellt im Schnitt den 'genannten Fall II dar, nämlich die Unterdrückung der Wellenbildung durch eine Gegenfläche 8, «-elche dicht an dein ganz untergetauchten Einfachmodell 171 angebracht ist und hier zunächst mit ihm gekuppelt gezeichnet ist. Lim ihren Widerstand durch die Meßvorrichtung 5 getrennt zu messen, kann die Gegenfläche 8 z. B. an Haltestielen in einem geringen Abstand von Ml angeordnet sein.
Abb. q. und 5 veranschaulichen Fall 111, nämlich wie das Einfachmodell Ml an eimr im Tank festen Gegenfläche, z. B. an dessen glattem Boden i (Abo. q.) oder dessen Seitenwand 2 (Abo. 5), entlang geschleppt werden kann, wobei ein geringer Spalt io einzuhalten ist. 9 bedeutet eine Ergänzungsplatte, welche einen Teil von :I11 zur Anpassung an verschiedene Tiefgänge bildet.
' Abb. 6 zeigt, wie die feste Gegenfläche (z. B. i) zugleich mittels Führungsschienen i i zur Führung des etwa auf Rädern 12 und Achsen 1¢ laufenden Schleppmodells Ml (mit Aussparungen 13) dienen kann, um den feinen Spalt io genau einzuhalten und die Meßvorrichtung zu entlasten.
Abb.7 veranschaulicht die Einschaltung einer oder mehrerer Ergänzungsplatten 9 zur Einstellung verschiedener Tiefgänge, d. h. Schwimmlinien, beim zweiten Versuch an einem Zwillingsmodell M2.
Die Trennfuge fällt häufig, namentlich bei höheren Geschwindigkeiten, also starken Wellen, nicht genau mit der ursprünglichen statischen Schwimmebene zusammen, sondern muß einer neuen mittleren dynamischen Wasserlinienfläche (dynamische Schwimmebene) entsprechen. Diese bildet häufig, infolge Heraushebens des Bugs und Einsaugens des Hecks, einen merklichen Winkel mit der statischen Schwimmebene. Daher müssen die Ergänzungsplatten 9 häufig keilförmig gestaltet sein.
Da der zweite Versuch mit ganz untergetauchtem Einfach- oder Zwillingsmodell auszuführen ist, so kann derselbe häufig statt in Wasser auch in Luft, z. B. in den WindkanälenbekannterAnstalten, ausgeführtwerden.
-Natürlich bedeuten die in den Abbildungen angegebenen Einrichtungen zur Ausführung des Verfahrens nur schematische Beispiele einzelner Möglichkeiten, welche ohne Änderung der einzelnen Erfindungsgedanken in mannigfacher gleichwertiger Form umgestaltet werden können.

Claims

PATENTANSPRÜCHE: i. Verfahren zum Messen des Schiffswiderstandes mittels Modellschleppens, dadurch gekennzeichnet, daß außer dem gewöhnlichen Schleppversuch zur Bestimmung des Gesamtwiderstandes noch ein weiterer Schleppversuch mit einem untergetauchten Modell vorgenommen wird, bei welchem die Wellenbildung durch Gegenflächen nahe der dynamischen Schwimmebene beseitigt ist.
2. Verfahren nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß der zweite Schleppversuch in relativ bewegter Luft vorgenommen wird.
3. Einrichtung zur Ausführung des Verfahrens nach Anspruch i oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Gegenfläche durch ein Spiegelmodell ersetzt ist. q..
Einrichtung zur' Ausführung des Verfahrens nach Anspruch i oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Gegenfläche als Platte ausgebildet ist, die mit dem einfachen Modell verbunden ist.
5. Einrichtung zur Ausführung des Verfahrens nach Anspruch i oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Gegenfläche als feststehende Platte ausgeführt ist, an der -das :einfache Modell in geringem Abstand entlang geschleppt wird.
6. Einrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, däß das Modell durch die feststehende Platte oder den Tankboden selbst mittels Schienen und Räder o. dgl. geführt wird.
7. Einrichtung nach Anspruch i bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden Schleppversuche für verschiedne Tiefgänge des Modells durch Einschaltung einfacher oder doppelter, paralleler oder keiliger Ergänzungsstücke (9) ermöglicht werden. B.
Einrichtung nach Anspruch 3 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß das Modell unter Wasser durch Auftrieb ganz oder annähernd ausbalanciert ist.
9. Einrichtung zur Ausführung des Verfahrens nach Anspruch i oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Gegenfläche als Platte ausgebildet ist, die an besonderen Meßvorrichtungen (.1') zur getrennten Ermittlung ihresWiderstandes aufgehängt ist.