DE810849C

DE810849C - Stromlinien-Balance-Schiffsruder

Info

Publication number: DE810849C
Application number: DEP14446A
Authority: DE
Inventors: Fritz Schleufe
Original assignee: Weser AG
Current assignee: Weser AG
Priority date: 1948-10-02
Filing date: 1948-10-02
Publication date: 1951-08-13

Description

Es ist eine bei Balance-Schiffsrudern mit stromlinienförmigem, symmetrischem Ruderquerschnitt bekannte Erscheinung, daß die Strömung an der Unterdruckseite bei Ruderauslagen etwa im Bereich von 2o bis 25° abreißt. Hiermit ist dann ein sehr erhebliches Nachlassen der Ruderquerkraft verknüpft, da die hohe Saugwirkung der Unterdruckseite bei Tragflügelprofilen, zu denen auch ein stromlinienförmiges Ruderprofil zählt, nur dann ausgeübt wird, wenn die Strömung an der Unterdruckseitenprofilwand angeschlossen bleibt. Nach dem Abreißen der Strömung bildet sich nämlich zwischen der gesunden Strömung und der Profilwand der Unterdruckseite eine sogenannte Grenzschicht von ermüdeten Wasserteilchen in Form von Wirbeln. Die Wissenschaft hat durch Versuche festgestellt, daß durch Absaugen dieser Grenzschicht die gesunde und noch energiegeladene Strömung wieder zum Anliegen an die Profilwand gebracht werden kann. Dadurch wird dann die Bedingung wiederhergestellt, unter der die Ruderquerkraft wieder steil ansteigt. Buchstäblich drückt die Wissenschaft diese Möglichkeit in den Worten aus: "Durch Absaugen der Grenzschicht läßt sich das Abreißen der Tragflächenströmung selbst bei großen Anstellwinkeln verhindern. Es ergeben sich dabei Auftriebskräfte, die vier- bis fünfmal so groß sind wie die Maximalkräfte eines normalen Flügels." Als Mittel zur Absaugung der Grenzschicht wird zusätzliche Pumparbeit vorgeschlagen. Bei der Erfindung wird die Pumparbeit jedoch auf selbsttätige Weise durch Anwendung eines besonderen am hinteren Teil des Ruders angeordneten Düsensystems unter Ausnutzung der Strömungsenergie des an der Druckseite des Ruderprofils entlang strömenden Wassers erzielt.
Die Zeichnung zeigt in einem Querschnitt durch das Stromlinienruder ein Ausführungsbeispiel der Erfindung. Darin bedeutet A den Ruderkörper in Schräganstellung zur Strömungsrichtung, B Eintrittsöffnungen der Düsen C und Cl, D gemeinsame Austrittsöffnung der beiden Düsen C und Cl, E ungefährer Verlauf der Stromfäden an der Druckseite des Ruders, El ungefährer Verlauf der Stromfäden an der Unterdruckseite des Ruders, F abgerissene ermüdete Strömung, bei der sich die Geschwindigkeitsenergie nicht mehr in Druck umsetzt, sogenannte Grenzschicht, G in Düse C eintretender Druckstrahl.
Die Wirkung der neuen Einrichtung beruht auf den nachstehend beschriebenen Vorgängen. Der in die Öffnung B der Düse C eintretende Druckstrahl G strömt infolge ,des nach hinten verengten Düsenquerschnitts aus der Austrittsöffnung D mit erhöhter Geschwindigkeit aus und reißt unter der Voraussetzung, daß sieh das gesamte Ruder unter Wasser befindet, das in der Düse Cl befindliche Wasser mit. Hierdurch entsteht in der Düse Cl ein Vakuum, durch das die Grenzschicht F im vorderen Bereich ihres Werdens, und zwar bei der Öffnung B, abgesaugt und infolgedessen die gesunde Strömung El wieder zum Anliegen an die Ruderaußenwand auf der Unterdruckseite gebracht wird. Die Folge ist ein erhebliches Ansteigen der Ruderquerkraft.

Claims

PATENTANSPRUCH: Stromlinien-Balance-Schiffsruder, dadurch gekennzeichnet, daß am hinteren Ende des Ruderkörpers (A) an jeder Seite ein über einen größeren oder kleineren oder auch über den ganzen Bereich der Ruderhöhe sich erstreckendes düsenartiges Gebilde (C bzw. Cl) mit einer gemeinsamen Austrittsöffnung (D) an der Ruderhinterkante angeordnet ist. Angezogene Druckschriften: Bruno Eck: Technische Strömungslehre, Berlin 1941, Verlag Springer, S. 196 bis i98.