NO118696B

NO118696B -

Info

Publication number: NO118696B
Application number: NO157180A
Authority: NO
Inventors: J Duport
Original assignee: Grenobloise Etude Appl
Priority date: 1964-03-17
Filing date: 1965-03-12
Publication date: 1970-01-26
Also published as: ES310675A1; GB1105488A; DE1277064B; US3314391A; NL6503409A; FR1409743A

Description

Reguleringsanordning for reaksjonsdrevne fartøyer. Regulation device for reaction-driven vessels.

Det er kjent å drive fartøyer ved å utnytte It is known to operate vessels by exploiting

reaksjonskraften fra vannstråler som rettes i en retning motsatt retningen av den ønskede skyvekraft. Disse stråler oppnås vanligvis ved å pumpe vannet ved hjelp av pumper fra en eller flere åpninger og skyve det ut bakover ved hjelp av avløpsåpninger. the reaction force from water jets directed in a direction opposite to the direction of the desired thrust. These jets are usually obtained by pumping the water by means of pumps from one or more openings and pushing it out backwards by means of drain openings.

Noen kjente anordninger omfatter orienterbare avløpsåpninger beregnet på ikke bare å oppnå fremdrift, men også styring av fartøyet. Some known devices include orientable drain openings intended not only to achieve propulsion, but also control of the vessel.

Ved fremdriftsanordningen ifølge oppfinnelsen kan avløpsdysene være orienterbare og til-førselsåpningene kan eventuelt være forsynt med bevegelige organer, hvis stilling kan forandres for å variere åpningstverrsnittet og følgelig fla-tearealet for strålens tverrsnitt. With the propulsion device according to the invention, the drain nozzles can be orientable and the supply openings can optionally be provided with movable members, the position of which can be changed to vary the opening cross-section and consequently the surface area of the jet cross-section.

Ifølge oppfinnelsen oppnås hastighetsregu-leringen for fartøyet (dvs. holdes ved konstant hastighet eller fartøyets akselerasjon eller dets retardasjon) ved samtidig å påvirke pumpens omdreiningshastighet (og eventuelt stillingen av dens bevegelige skovler) og geometrien av av-løpsmunnstykkene og eventuelt tilførselsåpnin-gene ved hjelp av de ovenfor nevnte bevegelige organer. De verdier som bestemmer regjerings-organenes stilling, pumpens omdreiningshastighet og stillingen av pumpens bevegelige skovler, bestemmes ved hjelp av en konjugasjonslov som får innflytelse på fartøyets øyeblikkelige hastighet, og verdien av dets nedsenkning når denne er variabel. Denne konjugasjonslov som er egen for et fartøy og et fremdriftssystem av en bestemt art tillater oppnåelsen av de to følgende formål: a) I hvert øyeblikk og under alle betingelser er de begrensninger som påtrykkes den drivende pumpegruppe (kavitasj onsbegrensning, trykkbegrensning osv.) tatt hensyn til. According to the invention, the speed regulation for the vessel is achieved (i.e. kept at a constant speed or the vessel's acceleration or its deceleration) by simultaneously influencing the pump's rotational speed (and possibly the position of its movable vanes) and the geometry of the drain nozzles and possibly the supply openings using of the above-mentioned movable organs. The values that determine the position of the governing bodies, the speed of rotation of the pump and the position of the moving vanes of the pump are determined by means of a conjugation law which influences the instantaneous speed of the vessel, and the value of its immersion when this is variable. This law of conjugation, which is specific to a vessel and a propulsion system of a certain kind, allows the achievement of the two following purposes: a) At every moment and under all conditions, the limitations imposed on the driving pump group (cavitation limitation, pressure limitation, etc.) are taken into account to.

b) I hvert enkelt øyeblikk hvor fartøyet kan ha jevn bevegelse eller ikke, er det drivende systems kraftforbruk minimalt for fartøyets b) At every single moment when the vessel may or may not be moving smoothly, the propulsion system's power consumption is minimal for the vessel's

akselerasjon og øyeblikkelige hastighet, acceleration and instantaneous velocity,

c) For hver hastighet V av fartøyet tillater denne bestemte konjugasjonslov oppnåelse av c) For each speed V of the vessel, this particular conjugation law allows the achievement of

den maksimale skyvekraft som er forenlig med fartøyets og drivsystemets egenskaper. Den således oppnådde maksimale skyvekraft er merkbart større enn den som kunne oppnås ved å påvirke bare en del av de ovenfor nevnte reguleringselementer eller ved kombi-nasjon av disse etter en annen lov. Denne konjugasjonslov ifølge oppfinnelsen er på forhånd beregnet ved hjelp av fremgangsmåter som skal forklares senere. Dens anvendelse skjer ved hjelp av en beregner anbragt ombord på fartøyet og forskjellige utførelses-former beskrives senere. the maximum thrust that is compatible with the characteristics of the vessel and the propulsion system. The maximum thrust thus achieved is noticeably greater than that which could be achieved by influencing only a part of the above-mentioned control elements or by combining them according to another law. This conjugation law according to the invention is calculated in advance using methods that will be explained later. Its application takes place with the help of a calculator placed on board the vessel and different embodiments are described later.

I tilfelle av manuell regulering utarbeider beregneren verdiene for reguleringsorganenes stillinger og pumpens omdreiningshastighet og overfører disse til de indikatorapparater som utnyttes av den fører som har ansvaret for den manuelle regulering. In the case of manual regulation, the calculator prepares the values for the positions of the regulating bodies and the pump's rotational speed and transfers these to the indicator devices used by the driver who is responsible for the manual regulation.

Når det gjelder automatisk regulering blir kommandoene utarbeidet av beregneren overført direkte ved tvungen drift til styreapparater (til-førsel til pumpemotoren, munnstykkenes regu-leringsorgan og pumpens skovler). In the case of automatic regulation, the commands prepared by the calculator are transmitted directly by forced operation to the control devices (supply to the pump motor, the nozzles' regulating body and the pump's vanes).

De følgende forklaringer under henvisning til de på figurene viste diagrammer vil gi bedre forståelse av oppfinnelsens spesielle trekk ved å vise de fremgangsmåter som i seg selv er oppfinnelsens gjenstand, ved hjelp av hvilke man kan bestemme i funksjon fartøyets hastighet (og eventuelt dets neddykning) og pumpens omdreiningshastighet (og eventuelt stillingen av dens bevegelige skovler) de optimale verdier som skal anvendes for avløpsmunnstykkene og eventuelt innløpsåpningene når sistnevnte har en variabel geometri. The following explanations with reference to the diagrams shown in the figures will provide a better understanding of the invention's special features by showing the methods which are in themselves the subject of the invention, by means of which the vessel's speed (and possibly its immersion) can be determined in function and the pump's rotational speed (and possibly the position of its movable vanes) the optimum values to be used for the drain nozzles and possibly the inlet openings when the latter have a variable geometry.

Fig. 1 viser et typisk pumpediagram. Her er langs abscissen (aksen OQ) avsatt verdiene for pumpens levering Q og langs ordinaten (OH) er avsatt verdiene for pumpehøyden H. Når pumpen arbeider med uforanderlig omdreiningshastighet, ligger pumpene som angir funksjonen på en kurve som betegnes med «karakteristikk ved konstant hastighet. Man kan teoretisk (ved samtidig å forandre omdreiningshastigheten og egenskapene for den krets hvori pumpen leverer) oppnå et hvilket som helst arbeidspunkt som befinner seg på en flate begrenset ved koordinataksene og ved karakteristikken ved konstant hastighet tilsvarende den maksimale omdreiningshastighet. (Denne kurve for karakteristikken med en konstant maksimal hastighet er vist ved 1 på fig. 1). Det foreligger imidlertid andre begrensninger av det mulige område for funksjon av en pumpegruppe (dvs. et utstyr bestående av pumpen og dens motor): — Der er i alminnelighet en minste omdreiningshastighet som medfører en begrensning, Fig. 1 shows a typical pump diagram. Here, along the abscissa (axis OQ) the values for the pump's delivery Q are set and along the ordinate (OH) the values for the pump height H are set. When the pump works with an unchanging rotational speed, the pumps that indicate the function lie on a curve which is denoted by "characteristic at constant speed . One can theoretically (by simultaneously changing the rotational speed and the characteristics of the circuit in which the pump delivers) achieve any working point located on a surface limited by the coordinate axes and by the characteristic at constant speed corresponding to the maximum rotational speed. (This curve for the characteristic with a constant maximum speed is shown at 1 in Fig. 1). There are, however, other limitations of the possible range for the functioning of a pump group (i.e. a piece of equipment consisting of the pump and its motor): — There is generally a minimum rotational speed which entails a limitation,

såsom vist ved 2 på fig. 1. as shown at 2 in fig. 1.

— Drivmotorens maksimale ytelse, vanligvis variabel med omdreiningshastigheten, danner oftere en grense såsom vist ved kurven 3 på — The maximum performance of the drive motor, usually variable with the speed of rotation, more often forms a limit as shown by curve 3 on

fig. 1. fig. 1.

— Endelig eksisterer en annen grense som frem- — Finally, there is another limit which

kommer ved nødvendigheten av å unngå opp-treden eller i det minste for sterk dannelse av kavitasjon. comes from the necessity to avoid the occurrence or at least too strong formation of cavitation.

Rent generelt kan alle begrensninger av arbeidsområdet frembragt ved mekaniske eller hydrauliske faktorer i forbindelse med både den hydrauliske krets og pumpegruppen, fremstilles i planet QH ved hjelp av en kurve eller en gruppe kurver som kan være avhengige foruten av Q og H også av: fartøyets hastighet V, anbringelsen av inntaksåpningen eller reguleringen av ut-løpstverrsnittet. Mens de begrensninger som an-går ytelsen og hastigheten (kurvene 1, 2, 3 på fig. 1) bare er avhengige av pumpen og dens motor, er begrensningen på grunn av kavitasjonen samtidig avhengig av pumpens egenskaper og de særlige omstendigheter ved den hydrauliske krets, hvori pumpen arbeider. In general terms, all limitations of the working area produced by mechanical or hydraulic factors in connection with both the hydraulic circuit and the pump group can be produced in the plane QH by means of a curve or a group of curves which can depend not only on Q and H but also on: the speed of the vessel V, the placement of the intake opening or the regulation of the outlet cross-section. While the performance and speed limitations (curves 1, 2, 3 in Fig. 1) are dependent only on the pump and its motor, the limitation due to cavitation is also dependent on the characteristics of the pump and the particular circumstances of the hydraulic circuit , in which the pump works.

Nærmere bestemt blir de ved kavitasjonen fastlagte grenser definert ved å ty til begrepet «ren sugebelastning», betegnet med forkortelsen HNA. Denne rene sugebelastning er lik den absolutte belastning ved pumpens inngang fratruk-ket dampspenningen, idet den absolutte belastning er definert med pumpeaksens høyde som utgangspunkt. Disse størrelser uttrykkes i vann-høyde. Definisjonen uttrykkes ved formelen: More precisely, the limits established by cavitation are defined by resorting to the term "pure suction load", denoted by the abbreviation HNA. This pure suction load is equal to the absolute load at the pump's inlet minus the steam tension, the absolute load being defined with the height of the pump axis as a starting point. These sizes are expressed in water height. The definition is expressed by the formula:

hvor: where:

HNA= ren sugebelastning HNA= pure suction load

Pa = det absolutte trykk målt i et punkt like ovenfor pumpens inngang, i høyde med dens akse. Pa = the absolute pressure measured at a point just above the pump's inlet, at the height of its axis.

Pv = vannets dampspenning Pv = water's vapor pressure

co = vannets volumvekt v = den midlere hastighet i det tverrsnitt Pa co = volume weight of the water v = the average velocity in the cross-section Pa

er målt is measured

g = tyngdekraftens akselerasjon g = the acceleration of gravity

For en bestemt pumpe og for et arbeidspunkt på koordinatene Q og H foreligger der en minste-verdi for den rene sugebelastning, slik som for de lavere verdier av kavitasjonen som vil frem-kalle utillatelige virkninger. For a specific pump and for a working point on the coordinates Q and H, there is a minimum value for the pure suction load, such as for the lower values of the cavitation which will cause unacceptable effects.

Denne minste tillatelige verdi av HNAmed hensyn til pumpens funksjon betegnes som «minste nødvendige rene sugebelastning» og kjenne-tegnes med forkortelsen HNAr. Den er for en bestemt pumpe en funksjon av koordinatene Q, H i arbeidspunktet. This minimum permissible value of HNA with regard to the pump's function is referred to as "minimum necessary clean suction load" and is characterized by the abbreviation HNAr. It is, for a specific pump, a function of the coordinates Q, H in the operating point.

Forøvrig påtvinger egenskapene for den hydrauliske krets hvori pumpen arbeider, vanligvis et meget bestemt forhold mellom den rene disponible belastning ved pumpens innløp som man betegner med HNAdog den førte vannmengde Q. Incidentally, the characteristics of the hydraulic circuit in which the pump works usually impose a very specific ratio between the pure available load at the pump's inlet, which is denoted by HNA, and the quantity of water delivered Q.

For en pumpe som arbeider i en bestemt krets er den begrensning av utnyttelsen som påtrykkes ved kavitasjonen, uttrykt ved forholdet: og den kurve som representerer den tilsvarende avgrensning vil være kurven etter ligningen: For a pump working in a particular circuit, the limitation of utilization imposed by cavitation is expressed by the relation: and the curve representing the corresponding limitation will be the curve following the equation:

Det er en kurve av denne type som er vist på fig 1 og betegnet med 4. It is a curve of this type that is shown in Fig. 1 and denoted by 4.

Når det gjelder en fremdriftspumpe for et fartøy uttrykkes den disponible rene sugebelastning på følgende måte: In the case of a propulsion pump for a vessel, the available pure suction load is expressed as follows:

Her betegner: Here denotes:

HNA(1= ren disponibel sugebelastning HNA(1= pure disposable suction load

hA — barometrisk trykk i vannhøyde hv = damptrykket likeledes i vannhøyde z = pumpeaksens høyde over den frie overflate (hvis pumpeaksen er under den frie overflate, hvilket ofte er tilfellet, er hA — barometric pressure at water height hv = steam pressure likewise at water height z = height of the pump axis above the free surface (if the pump axis is below the free surface, which is often the case, is

z negativ) z negative)

V = fartøyets hastighet V = vessel speed

g = tyngdekraftens akselerasjon Xt= sugeledningens trykktapskoeffisient, g = the acceleration of gravity Xt= the pressure loss coefficient of the suction line,

kvotient av dette trykktap og kvadratet quotient of this pressure loss and the square

av vannføringen of the water flow

Q — pumpens vannføring Q — pump water flow

Ved i ligningen (2) å erstatte HNAdved dens verdi tatt fra ligning (3) får man en formel som for et bestemt fartøy som går med hastigheten V, tillater å trekke grensekurven for kavitasjon slik som kurven 4 på fig. 1. By replacing HNA in equation (2) with its value taken from equation (3), a formula is obtained which, for a certain vessel traveling at speed V, allows drawing the limit curve for cavitation such as curve 4 in fig. 1.

I tilfellet av pumper med bevegelige skovler In the case of pumps with moving vanes

(f. eks. propellerpumper med bevegelige vinger) (e.g. propeller pumps with movable vanes)

vil parametrene såsom rotasjonshastigheten, kraftforbruket, minste belastning nødvendig for suget, ikke være helt bestemt når man fastlegger koordinatene Q, H for arbeidspunktet. Man kan faktisk få et og samme punkt Q, H med en hel rekke forskjellige verdier for omdreiningshastigheten og skovlenes stilling. I virkeligheten er man naturligvis henvist til for å virkeliggjøre et bestemt arbeidspunkt som erkarakterisert vedverdiene for leveringsmengden Q, høyden H og den rene sugebelastning HNA, til å velge de av de mulige kombinasjoner av hastighet og skovle-stilling som gjør kraftforbruket for pumpens drivmotor minst mulig for dette punkt under hensyntagen til begrensning av kavitasjonen. the parameters such as the rotation speed, the power consumption, the minimum load necessary for the suction, will not be completely determined when determining the coordinates Q, H for the working point. You can actually get one and the same point Q, H with a whole range of different values for the speed of rotation and the position of the vanes. In reality, in order to realize a specific working point characterized by the values for the delivery quantity Q, the height H and the pure suction load HNA, one is naturally directed to choose those of the possible combinations of speed and vane position that make the power consumption of the pump's drive motor the least possible for this point taking into account the limitation of cavitation.

Når engang denne «optimale konjugasjon er sikret» er da pumpens egenskaper helt definert ved kjennskapet til koordinatene Q, H for arbeidspunktet. Once this "optimal conjugation is ensured", then the pump's properties are completely defined by knowing the coordinates Q, H for the working point.

Det foreligger da i hvert tilfelle for en bestemt pumpegruppe en gitt nedsenkning og en gitt hastighet for fartøyet, et vel definert område i planet Q, H hvor pumpegruppen kan funk-sjonere. I det følgende vil vi kalle dette område for «anvendelig område». Grensen for dette område er en kurveformet lukket kontur som bare omfatter pumper med avgrenset avstand og omfatter generelt hjørnepunktene. Endelig er det nødvendig for det følgende å tilføye at i hvert punkt Q, H i dette område kjenner man omdreiningshastigheten og kraften på pumpeakselen såvel som drivmotorens kraftforbruk. There is then in each case for a specific pump group a given immersion and a given speed for the vessel, a well-defined area in the plane Q, H where the pump group can function. In what follows, we will call this area the "applicable area". The boundary of this area is a curvilinear closed contour that only includes pumps with a limited distance and generally includes the corner points. Finally, it is necessary for the following to add that at each point Q, H in this area one knows the rotational speed and the force on the pump shaft as well as the drive motor's power consumption.

I det følgende skal fremgangsmåten (som i seg utgjør en del av oppfinnelsen) vises, ved hjelp av hvilken man kan bestemme den optimale konjugasjon mellom pumpens omdreiningshastighet, utstrålingsåpningens tverrsnitt og eventuelt innløpsåpningens tverrsnitt. In the following, the method (which in itself forms part of the invention) will be shown, with the help of which the optimal conjugation can be determined between the speed of rotation of the pump, the cross-section of the radiation opening and possibly the cross-section of the inlet opening.

Vi antar at fartøyet har en stor hastighet V og at man vil oppnå en skyvekraft Pr (Hvis man vil gå med en konstant hastighet V, vil denne nødvendige skyvekraft Pt være lik den samlede motstand mot fartøyets bevegelse fremr over for denne hastighet V.) We assume that the vessel has a high speed V and that you want to achieve a thrust Pr (If you want to go at a constant speed V, this necessary thrust Pt will be equal to the total resistance to the vessel's movement forward for this speed V.)

Den skyvekraft P som oppnås ved reaksjonskraften fra en stråle er kjent ved den klassiske formel: The thrust P that is achieved by the reaction force from a beam is known by the classic formula:

hvor: where:

P = den drivende skyvekraft P = the driving thrust

p = vannets volumetriske masse S = tverrsnittsarealet for strålen loddrett på p = the volumetric mass of the water S = the cross-sectional area of the jet perpendicular to

den innsnevrede strømning the constricted flow

Q, V = de ovenfor definerte størrelser : pumpens kapasitet og fartøyets hastighet. Q, V = the quantities defined above: the pump's capacity and the vessel's speed.

Ved å anvende Bernoulli's teori mellom et strømningstverrsnitt som befinner seg umiddelbart ovenfor sugeåpningen og et stråletverrsnitt loddrett på den innsnevrede strømning, kan man vise at hvis strålen kommer frem under den frie overflate, er den høyde som frembringes av pumpen lik forskjellen mellom den dynamiske høyde som svarer til strålens relative hastighet i forhold til fartøyet og den dynamiske høyde som svarer til fartøyets hastighet, idet denne forskj ell økes ved det totale belastningstap i sugekretsen og motstrømmen. Dette uttrykkes ved forholdet: By applying Bernoulli's theory between a flow cross-section located immediately above the suction opening and a jet cross-section perpendicular to the constricted flow, it can be shown that if the jet emerges below the free surface, the height produced by the pump is equal to the difference between the dynamic height which corresponds to the jet's relative speed in relation to the vessel and the dynamic height which corresponds to the vessel's speed, this difference being increased by the total load loss in the suction circuit and the countercurrent. This is expressed by the ratio:

hvor H, Q, V, g, S er de ovenfor definerte stør-relser og l er tapskoeffisienten i belastningen, kvotient mellom det samlede belastningstap i kretsen og kvadratet av vannføringen. Som følge av innløpsåpningenes innflytelse kan denne koeffisient være en funksjon av hastigheten V og vannmengden Q. I tilfellet av regulerbare innløpsåpninger avhenger denne funksjon X av en parameter som representerer stillingen av de bevegelige reguleringsorganer for tilløpsåpnin-gene. where H, Q, V, g, S are the quantities defined above and l is the loss coefficient in the load, quotient between the total load loss in the circuit and the square of the water flow. Due to the influence of the inlet openings, this coefficient can be a function of the speed V and the quantity of water Q. In the case of adjustable inlet openings, this function X depends on a parameter representing the position of the movable regulating means for the inlet openings.

Hvis strålen kommer frem over den frie overflate, er det nødvendig å tilføye i uttrykket for den belastning H som pumpen frembringer, et uttrykk ho som er lik stråleaksens høyde over den frie overflate. Tilstedeværelsen av dette uttrykk forandrer ikke den tankegang som følger av de anvendte konklusjoner. Vi antar i det følg-ende at strålen er nedsenket (dvs. kommer frem under den frie overflate), mens vi vet at de an-førte konklusjoner, særlig når det gjelder fordelen ved systemet ifølge oppfinnelsen i forhold til de kjente systemer, er like anvendelige når det gjelder en stråle i luft som når det gjelder en neddykket stråle. If the jet emerges above the free surface, it is necessary to add to the expression for the load H produced by the pump, an expression ho which is equal to the height of the jet axis above the free surface. The presence of this expression does not change the thinking that follows from the applied conclusions. In the following, we assume that the beam is submerged (i.e. emerges below the free surface), while we know that the stated conclusions, especially when it comes to the advantage of the system according to the invention in relation to the known systems, are similar applicable in the case of a beam in air as in the case of a submerged beam.

Hvis vi eliminerer S i ligningene (5) og (6) får vi et nytt uttrykk for skyvekraften: If we eliminate S in equations (5) and (6) we get a new expression for the thrust force:

Dette fører til at ved faste innløpsåpninger (bare en funksjon av Q og V) er det geometriske sted for punkter i planet Q, H som tillater ved hastigheten V å oppnå skyvekraften Pven kurve med formel: This leads to the fact that at fixed inlet openings (only a function of Q and V) there is the geometric location of points in the plane Q, H which allows at the speed V to obtain the thrust force Pven curve with formula:

Tilstedeværelsen av innløpsåpningen inn-fører vanligvis en tilleggsbremsing av fartøyet, en tilleggsbremsing som avhenger av åpningens geometri, fartøyets hastighet og den vannmengde Q som absorberes av innløpsåpningen. Likeledes kan i noen tilfeller stråleåpningen innføre en tilleggsbremsing som avhenger av strålens tverrsnitt og leveringsmengden Q. I det uttrykk for skyvekraften som er gitt ved formelen (8) skal innrømmes at Pt betegner den rene skyvekraft, dvs. brutto skyvekraft på grunn av strålen med fradrag for tilleggsbremsingen beskrevet ovenfor. The presence of the inlet opening usually introduces an additional braking of the vessel, an additional braking which depends on the geometry of the opening, the speed of the vessel and the amount of water Q absorbed by the inlet opening. Likewise, in some cases the jet opening can introduce additional braking which depends on the jet's cross-section and the delivery quantity Q. In the expression for the thrust given by formula (8) it must be admitted that Pt denotes the pure thrust, i.e. the gross thrust due to the jet with deductions for the additional braking described above.

Man kan vise at den kurve som representerer ligningen (8) i planet Q, H er en kurve som er konkav oppover og som asymptote har aksen OH og likeledes asymptotisk til den kurve som representerer kretsløpets belastningstap, ligningen: It can be shown that the curve that represents equation (8) in the plane Q, H is a curve that is concave upwards and has as an asymptote the axis OH and likewise asymptotic to the curve that represents the load loss of the circuit, the equation:

Vi kaller kurvene for ligninger såsom (8) We call the curves equations such as (8)

for liketrykkurver. Man kan vise at kurven for like trykk for en skyvekraft P2er i sin helhet over den for like trykk med Pvhvis P2er større enn Pt (P2 > Pt) og at to liketrykkurver for to forskjellige skyvekrefter ikke har noen felles punkter med avgrenset avstand. for direct pressure curves. It can be shown that the curve for equal pressure for a thrust force P2 is entirely above that for equal pressure with PvIf P2 is greater than Pt (P2 > Pt) and that two equal pressure curves for two different thrust forces have no common points with a defined distance.

På fig. 2 er ennå engang vist pumpens funk-sjonsdiagram som vist på fig. 1, såvel som grensene for arbeidsområdet ved en hastighet V for fartøyet. Dessuten er innført kurven 5 som representerer ligningen (8), dvs. liketrykket for skyvekraften Pt ved en hastighet V for fartøyet. Denne kurve 5 skjærer det anvendelige arbeidsområde i to punkter A og B. In fig. 2 once again shows the pump's functional diagram as shown in fig. 1, as well as the limits of the working area at a speed V for the vessel. In addition, curve 5 has been introduced which represents equation (8), i.e. the uniform pressure for the thrust force Pt at a speed V for the vessel. This curve 5 cuts the applicable working area in two points A and B.

Punktene på buen AB på kurven 5 representerer de mulige arbeidspunkter som tillater oppnåelsen av skyvekraften Pt ved en hastighet V for fartøyet. I hvert av disse punkter kjenner man som forklart, i det foregående, motorens forbruk.. Blant, alle disse punkter vil der være minst, ett hvor forbruket er minimali og følgelig (fordi skyvekraften P^og hastigheten V er konstante;) den totale ytelse er maksimal. Det, er det punkt som man ifølge oppfinnelsen velger for ved en hastighet V for fartøyet å virkeliggjøre skyvekraften Pr The points on the arc AB on the curve 5 represent the possible working points which allow the achievement of the thrust force Pt at a speed V for the vessel. In each of these points, as explained above, the engine's consumption is known. Among all these points, there will be at least one where the consumption is minimal and consequently (because the thrust force P^ and the speed V are constant;) the total performance is maximum. That is the point at which, according to the invention, one chooses at a speed V for the vessel to realize the thrust Pr

Vi lar C være dette: optimale punkt på buen AB på, kurven. 5., Gjennom punktet C går en We let C be this: optimal point on the arc AB on, the curve. 5., Through the point C one goes

kurve som er karakteristisk for konstant hastighet på pumpen og bare en eneste. Man kan således bestemme den tilsvarende rotasjonshastighet til nc. curve which is characteristic for constant speed of the pump and only one. One can thus determine the corresponding rotation speed of nc.

På den annen side tillater den ovenfor ut-viklede ligning (6) beregning av det tverrsnitt Scfor strålen som muliggjør oppnåelsen av punktet C som arbeidspunkt. Ved å kalle punktet C koordinater Qc, Hc, er verdien av Scgitt ved ligningen: On the other hand, the equation (6) developed above allows the calculation of the cross-section Sc for the beam which enables the achievement of the point C as the working point. Calling the point C coordinates Qc, Hc, the value of Sc is given by the equation:

Som nevnt ovenfor er i denne ligning Scden verdi som skal velges for strålens tverrsnitt. Hc, Qcer koordinatene for det optimale punkt. Stør-relsene g, l og V er på forhånd fastlagte verdier. As mentioned above, in this equation Scden is the value to be chosen for the beam's cross-section. Hc, Qcer the coordinates of the optimal point. The sizes g, l and V are predetermined values.

De ovenstående betraktninger viser hvordan man ved å gå ut fra karakteristikkene for pumpen og det hydrauliske kretsløp kan bestemme det optimale tverrsnitt Scfor strålen og den optimale omdreiningshastighet ncfor pumpen som funksjon av fartøyets hastighet og den ønskede skyvekraft. The above considerations show how, by proceeding from the characteristics of the pump and the hydraulic circuit, the optimal cross-section Sc for the jet and the optimal rotational speed nc for the pump can be determined as a function of the vessel's speed and the desired thrust.

Det skal bemerkes at det optimale punkt C alt etter tilfellet kan være adskilt fra ytter-punktene A og B eller også falle sammen med et av dem. Når C er adskilt fra A og B er den maksimale ytelse vanligvis uforanderlig, dvs. at i dette punkt er forandringen av ytelsen langs kurven 5 i forhold til hvilken som helst av parametrene Q, S eller n lik null. It should be noted that the optimal point C may, depending on the case, be separate from the extreme points A and B or coincide with one of them. When C is separated from A and B, the maximum performance is usually unchanged, i.e. at this point the change in performance along the curve 5 in relation to any of the parameters Q, S or n is zero.

Når innløpsåpningene likeledes er regulerbare, avhenger funksjonen l som nevnt ovenfor, av en parameter som representerer stillingen av innløpets reguleringsorganer. Ligningen (8) gir således for en hastighet V på fartøyet et antall kurver i avhengighet av en parameter. For hver kurve i denne gruppe kan man ved den ovenfor viste metode velge det optimale punkt C. Blant alle de optimale punkter C for en bestemt skyvekraft P og en bestemt hastighet V vil der være noen for hvilke forbruket er lavere enn for de andre. Det er dette punkt som ifølge fremgangsmåten velges som arbeidspunkt for denne skyvekraft P og denne hastighet V. Valget av dette optimale punkt fører til valget av den liketrykkskurve på hvilken det er anbragt og bestemmer følgelig den innstilling som må gis inn-løpsåpningen. When the inlet openings are likewise adjustable, the function l as mentioned above depends on a parameter representing the position of the inlet's regulating means. Equation (8) thus gives, for a speed V on the vessel, a number of curves depending on a parameter. For each curve in this group, using the method shown above, the optimal point C can be selected. Among all the optimal points C for a specific thrust P and a specific speed V, there will be some for which the consumption is lower than for the others. It is this point which, according to the method, is chosen as the operating point for this thrust P and this speed V. The selection of this optimum point leads to the selection of the constant pressure curve on which it is placed and consequently determines the setting that must be given to the inlet opening.

På samme måte som det er forklart for faste åpninger bestemmer posisjonen av dette punkt helt. posisjonen av innstillingens parametere: pumpens omdreiningshastighet, avløpsåpningens tverrsnitt, eventuell innstilling av pumpens skovler. Det, vil bemerkes at ved innstillbar inn-løpsåpning kan visse av de grenser som. bestemmer arbeidsområdet være variable som funksjon av parametere som. bestemmer innløpets innstilling. Den ovenfor viste fremgangsmåte er ikke desto mindre anvendelig, på samme måte. In the same way as it is explained for fixed openings, the position of this point completely determines. the position of the setting parameters: the pump's rotational speed, the cross-section of the drain opening, any setting of the pump's vanes. It will be noted that with an adjustable inlet opening certain of the limits which. determines the working area be variable as a function of parameters which. determines the inlet setting. The method shown above is nevertheless applicable, in the same way.

Det fremgår av det ovenstående at den optimale innstilling, av innløpsorganerae gjør det mulig, for hvert par verdier for skyvekraften og hastigheten å finne em tilsvarende; eneste liketrykkskurve. It appears from the above that the optimal setting of the inlet organerae makes it possible, for each pair of values for the thrust and the speed, to find em correspondingly; single direct pressure curve.

Man kan for den samme hastighet V for One can for the same speed V for

fartøyet foreta den samme beregning for de andre verdier av skyvekraften P som skal be-nyttes. Hvis man varierer P ved å gi den sukses-sivt økende verdier P2, P3osv., får man kurvene" 6, 7 (fig. 2) som svarer tii ligninger oppnådd ved å erstatte Pt med P2, deretter P3, deretter P4osv. ' i ligningen (8). Der er ikke et felles punkt blant the vessel make the same calculation for the other values of the thrust force P to be used. If one varies P by giving it successively increasing values P2, P3, etc., one obtains the curves" 6, 7 (fig. 2) which correspond to the equations obtained by replacing Pt with P2, then P3, then P4, etc.' i equation (8).There is not a common point between

dem og de fjerner seg desto mer fra det opp-rinnelige jo større den tilsvarende skyvekraft er. Ifølge derav at ved å øke P vil det komme et tidspunkt hvor grensepunktene såsom A og B nærmer seg hverandre mer og mer helt til de faller sammen for en bestemt grenseverdi PM for skyvekraften P i et punkt M på grensen. Denne verdi PM gjelder for den største skyvekraft man kan få ved en hastighet V for far-tøyet under hensyn til de forskjellige begrensninger som er påtrykt og overført ved kurvene 1 til 4. På fig. 2 er med kurven 8 vist den tilsvarende liketrykkskurve for grensetrykket PM. Likeledes er punktet M antydet. them and the greater the corresponding thrust, the more they move away from the surface. According to this, by increasing P there will come a time when the limit points such as A and B approach each other more and more until they coincide for a certain limit value PM for the thrust force P at a point M on the limit. This value PM applies to the greatest thrust that can be obtained at a speed V for the vessel, taking into account the various limitations that are imposed and transmitted by the curves 1 to 4. In fig. 2, curve 8 shows the corresponding constant pressure curve for the limit pressure PM. Likewise, the point M is indicated.

Det kan bemerkes at hvis punktet M er et punkt som løper på en av de kurver som danner grensene, er kurven for liketrykket PM og grensen tangenter i dette punkt. Det kan også hende at punktet M kan være et av grense-linjenes vinkelpunkter. I dette tilfelle berører grenselinjen og liketrykkurven PS£hverandre i et eneste punkt (M), men er vanligvis ikke tangenter. I de to tilfeller (punktet M er et vinkel-punkt eller ikke på grenselinjen), befinner grensen seg helt (unntatt M) under liketrykkurven PM. Endelig fremgår det av ovenstående betraktninger at punktet M hører til den gruppe punkter C som gir minimalt forbruk for en gitt skyvekraft og en gitt hastighet. Der foreligger således ingen kontinuitet mellom de konjuga-sjonslover som gjør det mulig å oppnå minimalt forbruk for en gitt skyvekraft (det er de ovenfor viste lover som gir verdiene nc, og Sc) og den konjugasjonslov som for en gitt hastighet for fartøyet tillater oppnåelsen av maksimal skyvekraft tatt i betraktning de forskjellige begrensninger som påtrykkes pumpegruppens funksjon. It may be noted that if the point M is a point running on one of the curves forming the boundaries, the curve of the equal pressure PM and the boundary are tangents at this point. It may also happen that the point M can be one of the boundary lines' angular points. In this case the boundary line and the constant pressure curve PS£ touch each other at a single point (M), but are usually not tangents. In the two cases (point M is an angle point or not on the boundary line), the boundary is completely (except M) under the constant pressure curve PM. Finally, it appears from the above considerations that the point M belongs to the group of points C which provides minimal consumption for a given thrust and a given speed. There is thus no continuity between the conjugation laws that make it possible to achieve minimal consumption for a given thrust (it is the laws shown above that give the values nc, and Sc) and the conjugation law that, for a given speed for the vessel, allows the achievement of maximum thrust taking into account the various limitations imposed on the pump group's function.

I det følgende skal vises fordelene ved fremgangsmåten ifølge oppfinnelsen ved aller først å sammenligne ytelsene som kan oppnås med en og samme pumpegruppe etter som man anvender fremgangsmåten ifølge oppfinnelsen eller etter som man anvender et system med strålemunnstykke med konstant tverrsnitt. In the following, the advantages of the method according to the invention will be shown by first of all comparing the performances that can be achieved with one and the same pump group after using the method according to the invention or after using a system with a jet nozzle with a constant cross-section.

Da tverrsnittet S er konstant og da man, hvilket vanligvis, er tilfellet,, kan betrakte % som praktisk uavhengig av Q og av V, kan den ovenfor fremkomne ligning (6) fremstilles i planet QiH av en gruppe parabler som har aksen OH som akse, og som alle har den samme parameter: Since the cross-section S is constant and since, which is usually the case, % can be regarded as practically independent of Q and of V, the equation (6) obtained above can be produced in the plane QiH by a group of parabolas having the axis OH as axis , and which all have the same parameter:

V3 og, som hver har en ordinathøyde : 2g, V3 and, each of which has an ordinate height : 2g,

Til en bestemt hastighet V for fartøyet sva-ber en parabel i denne gruppe. På fig. 3 er vist på iytt koordinataksene OQ, OH fra fig. 2, såvel iom grensene for arbeidsområdet for hastigheten J og liketrykkskurven 5 for verdien P, av sEyve-traften. Det er dessuten på figuren vist para-jelen 9 med ligningen (6) og for samme verdi av V som har vært anvendt til å fremstille de øvrige iurver på figuren. Parabelen 9 er det geometriske sted for de mulige arbeidspunkter ved hastigheten V og med konstant tverrsnitt for strålen F. Den skjærer kurven 5 i et punkt B som vanligvis avviker fra det på forhånd definerte punkt C. Punktet D er det punkt som med konstant å,pning S tillater oppnåelsen av skyvekraften Pt ved hastigheten V for fartøyet. Det faktum at dette punkt er forskjellig fra C medfører som følge av selve definisjonen av punktet C at forbruket i D er større enn det i punktet C : den totale ytelse med konstant åpning er vanligvis mindre enn den optimale ytelse som man kan oppnå ved anvendelse av fremgangsmåten ifølge oppfinnelsen. At a specific speed V for the vessel, a parabola in this group sweeps. In fig. 3 is shown on the coordinate axes OQ, OH from fig. 2, as well as within the limits of the working range for the speed J and the constant pressure curve 5 for the value P, of the sEyve draft. The figure also shows the para-jelen 9 with equation (6) and for the same value of V that has been used to produce the other curves in the figure. The parabola 9 is the geometric locus of the possible working points at the speed V and with a constant cross-section for the beam F. It intersects the curve 5 at a point B which usually deviates from the pre-defined point C. The point D is the point which, with constant a, pning S allows the achievement of the thrust Pt at the speed V of the vessel. The fact that this point is different from C means, as a result of the very definition of point C, that the consumption in D is greater than that in point C: the total performance with constant opening is usually less than the optimal performance that can be achieved by using the method according to the invention.

Det arbeidspunkt som for denne hastighet V og dette tverrsnitt S gir den maksimale skyvekraft er det punkt på parabelen 9 som har den størst mulige abscisse (dette fremgår særlig av formelen (5)). Det er følgelig punktet E, skjæringspunktet mellom kurven 9 og grenselinjen for arbeidsområdet. Mest alminnelig vil dette punkt E være adskilt fra det på forhånd definerte punkt M. Gjennom punktet E går en liketrykkskurve som tilsvarer en verdi PF vist på fig. 3 med kurven 10. Gjennom selve definisjonen av verdien Pjrog av liketrykkskurven 8 er der ikke noe punkt på grensen for arbeidsområdet som befinner seg over denne kurve. Punktet E som utgjør en del av grensen og som adskiller seg fra M, er følgelig under 8. Dettte fører til at på grunn av egenskapene ved liketrykket forklart i det foregående, er verdien for PKmindre enn PM. Med andre ord, den maksimale skyvekraft som man kan oppnå med et konstant tverrsnitt av strålen er vanligvis mindre enn den som man kan oppnå under ellers like betingelser, med et variabelt stråletverrsnitt og en reguleringsfrem-gangsmåte ifølge oppfinnelsen. The working point which, for this speed V and this cross-section S, gives the maximum thrust is the point on the parabola 9 which has the largest possible abscissa (this is evident in particular from formula (5)). It is therefore point E, the point of intersection between curve 9 and the boundary line for the working area. Most commonly, this point E will be separated from the pre-defined point M. Through point E runs a constant pressure curve which corresponds to a value PF shown in fig. 3 with the curve 10. Through the very definition of the value Pjrog of the constant pressure curve 8, there is no point on the boundary of the working area that lies above this curve. The point E, which forms part of the boundary and which differs from M, is consequently below 8. This leads to the fact that, due to the properties of the equal pressure explained above, the value of PK is less than PM. In other words, the maximum thrust which can be achieved with a constant cross-section of the beam is usually less than that which can be achieved under otherwise equal conditions, with a variable beam cross-section and a regulation method according to the invention.

Det er på fig. 4 som eksempel vist kurvene for samlet ytelse som funksjon av skyvekraften ved en fartøyhastighet V. Disse kurver antas å gjelde for en og samme pumpegruppe. På fig. 4 er langs abscissen trukket opp skyvekraften P og langs ordinaten den samlede ytelse ^ G. Kurven 11 representerer forandringen1idenne ytelse som funksjon av skyvekraften for et system med konstant åpningstverrsnitt. Kurven 12 viser den samme funksjon i tilfellet av en regulerbar åpning ifølge oppfinnelsen. Man ser at kurven 12 er betydelig høyere enn kurven 11 og at på den annen side at endepunktet for kurven 12 har en abscisse PM som er større enn verdien VE for endepunktet av kurven 11. It is in fig. 4 shows as an example the curves for total performance as a function of thrust at a vessel speed V. These curves are assumed to apply to one and the same pump group. In fig. 4, the thrust force P is drawn along the abscissa and the overall performance ^ G along the ordinate. Curve 11 represents the change in this performance as a function of the thrust force for a system with a constant opening cross-section. Curve 12 shows the same function in the case of an adjustable opening according to the invention. It can be seen that curve 12 is significantly higher than curve 11 and that, on the other hand, the endpoint of curve 12 has an abscissa PM that is greater than the value VE for the endpoint of curve 11.

De foregående betraktninger gjør det mulig for en gitt hastighet V for fartøyet å sammenligne de oppnådde ytelser på den ene side med The preceding considerations make it possible for a given speed V for the vessel to compare the performances achieved on the one hand with

den kjente fremgangsmåte og på den annen side med fremgangsmåten ifølge oppfinnelsen. the known method and on the other hand with the method according to the invention.

Fordelene ved fremgangsmåten ifølge opp finnelsen fremgår ennå klarere når man under-søker forandringene av ytelsen for et drivsystem som funksjon av fartøyets hastighet. The advantages of the method according to the invention appear even more clearly when examining the changes in the performance of a drive system as a function of the vessel's speed.

Ligningen (3) som definerer den rene suge-V2 belastning inneholder et uttrykk — som kan The equation (3) which defines the pure suction V2 load contains an expression — which can

2g 2g

være viktig når det dreier seg om et hurtig far-tøy som går med full hastighet; f. eks. for et fartøy som gjør 30 knop (ca. 15 m/s), med en drivende pumpe anbragt 2 meter under over-flaten, vil den rene sugebelastning være om-kring 24 m, hvorav halvparten utgjøres av ut-ya be important when it comes to a fast father outfit going full speed; e.g. for a vessel doing 30 knots (approx. 15 m/s), with a driving pump placed 2 meters below the surface, the pure suction load will be around 24 m, half of which is made up of the

trykket —. the pressure —.

2g 2g

Følgen er at den rene belastning avtar sterkt ved lavere hastigheter av fartøyet: For det far-tøy som var tatt som eksempel ovenfor, vil den ikke være større enn 15 m ved midlere hastighet, og den vil være redusert til 12 m når fartøyet har meget liten hastighet Dette har til følge en betydelig reduksjon av den maksimale opp-nåelige skyvekraft ved små hastigheter. Det skal vises at reguleringen av stråleåpningen ifølge fremgangsmåten som er gjenstand for forelig-gende oppfinnelse, gjør det mulig å utbedre for en stor del denne vanskelighet og oppnå med små hastigheter skyvekrefter som er meget mer betydelige enn med en fast åpning. The consequence is that the net load decreases strongly at lower speeds of the vessel: For the vessel used as an example above, it will not be greater than 15 m at medium speed, and it will be reduced to 12 m when the vessel has a lot low speed This results in a significant reduction of the maximum attainable thrust at low speeds. It will be shown that the regulation of the jet opening according to the method which is the subject of the present invention, makes it possible to remedy this difficulty to a large extent and to achieve at low speeds thrust forces which are much more significant than with a fixed opening.

Det skal for å vise dette trekkes inn en di-mensjonsløs parameter som er karakteristisk for kavitasjonsfenomenene: THOMA-tallet, som er kvotienten mellom den rene sugebelastning og pumpens befordringshøyde: To show this, a dimensionless parameter that is characteristic of cavitation phenomena must be drawn in: the THOMA number, which is the quotient between the pure suction load and the pump's head:

a = parameteren ifølge THOMA a = the parameter according to THOMA

HNA, H = på forhånd definerte størrelser. Man definerer a disponibel som følger: og a påkrevet: HNA, H = predefined sizes. One defines a disposable as follows: and a required:

Betingelsene for ingen kavitasjon vil selv-følgelig være: The conditions for no cavitation will automatically be:

Det viser seg at kurvene for samme verdier av ar i planet Q, H ved en første tilnærmelse kan ligne parabler med toppunkt i origo og med aksen for H som akse. Blant disse parabler er der en for hvilken ø påkrevet (ør) er et minimum. Etter hvert som arbeidspunktet fjerner seg fra den ene eller den annen side av denne parabel, tiltar ør hurtig (det vil igjen si for en It turns out that the curves for the same values of ar in the plane Q, H can, to a first approximation, resemble parabolas with the vertex at the origin and with the axis for H as axis. Among these parabolas there is one for which ø required (ør) is a minimum. As the working point moves away from one or the other side of this parabola, ør increases rapidly (that means again for a

Q<2>Q<2>

bestemt pumpe) ør er en funksjon av — og opp-H particular pump) ear is a function of — and up-H

viser et meget typisk minimum for en klart defi-H shows a very typical minimum for a clear defi-H

nert verdi av —. nert value of —.

Q<2>Q<2>

Fig. 5 viser igjen koordinatdiagrammet Q, H, hvor den ovenfor beskrevne parabel 9 igjen er trukket opp for hastigheten V for fartøyet og et tverrsnitt S for stråleåpningen. Fig. 5 again shows the coordinate diagram Q, H, where the parabola 9 described above is again drawn up for the speed V for the vessel and a cross-section S for the beam opening.

Parabel 13 danner det geometriske sted for de punkter for hvilke ø påkrevet er et minimum. Vi kaller skjæringspunktet for de to kurver for F. Vi forutsetter at dette punkt er det «nomi-nelle» arbeidspunkt for fremdrift av fartøyet med hastigheten V. Parabola 13 forms the geometric locus for the points for which ø is required as a minimum. We call the point of intersection of the two curves F. We assume that this point is the "nominal" operating point for propulsion of the vessel at speed V.

Vi skal nå undersøke funksjonene ved en hastighet v for fartøyet som er merkbart mindre enn V. We will now examine the functions at a speed v for the vessel which is noticeably smaller than V.

a) Hvis åpningen holder en konstant verdi S, er det geometriske sted for de mulige arbeidspunkter ved hastigheten v parabelen (14) av-ledet av parabelen (9) ved en forskyvning av a) If the opening maintains a constant value S, the geometric location of the possible working points at the speed v is the parabola (14) derived from the parabola (9) by a displacement of

V2v2 V2v2

) oppover. ) upwards.

2g 2g 2g 2g

Videre betegner: Further denotes:

G krysningspunktet mellom (14) og (13) G the crossing point between (14) and (13)

PF den ved hastigheten V oppnådde skyvekraft PF the thrust obtained at the speed V

(med punktet F) (with point F)

PGden ved hastigheten v oppnådde skyvekraft The PG at the speed v achieved thrust

(med punktet G) (with point G)

Det kan vises at hvis tapene i sugebelast-ningen er små, (slik tilfellet vanligvis er ved kjente drivanordninger) får man: It can be shown that if the losses in the suction load are small, (as is usually the case with known drive devices) you get:

det vil si at hvis man regulerer pumpens hastighet til funksjon i nærheten av ør minimal, avtar skyvekraften med kvadratet av fartøyets hastighet. Man kan selvsagt med hastigheten v velge et arbeidspunkt på (14) som befinner seg over (13): skyvekraften vil da være økt. Men man er meget hurtig begrenset av kavitasjonen fordi ved å øke arbeidspunktets ordinat øker man samtidig ør fordi man fjerner seg fra (13) og be-fordringshøyden H: nødvendig ren sugebelastning øker da meget hurtig, hvilket pålegger å ikke gå ut over et grensepunkt temmelig nær punktet G og som er vist ved G' på fig. 5. (Dette punkt er krysningspunktet for kurven (14) med grensekurven for kavitasjon ved hastigheten v). b) Med fremgangsmåten ifølge oppfinnelsen kan man samtidig som man unngår kavitasjon velge et arbeidspunkt G", hvor samtidig abscissen QG„ og ordinaten HG„ vil være større enn for punktet G'. Samtidig som G" befinner seg på (13) har det en ar som er mindre enn for G': og da den maksimale høyde H er lik: og da på den annen side G" befinner seg på den gren av (13) som er til høyre for (14): that is to say, if you regulate the speed of the pump to function close to øre minimal, the thrust decreases with the square of the vessel's speed. One can, of course, with the speed v choose a working point on (14) which is located above (13): the thrust will then be increased. But you are very quickly limited by cavitation because by increasing the ordinate of the working point, you simultaneously increase ør because you move away from (13) and the transport height H: the necessary pure suction load then increases very quickly, which requires not to go beyond a limit point rather near the point G and which is shown at G' in fig. 5. (This point is the crossing point of the curve (14) with the limit curve for cavitation at the speed v). b) With the method according to the invention, one can, while avoiding cavitation, choose a working point G", where at the same time the abscissa QG„ and the ordinate HG„ will be greater than for the point G'. At the same time that G" is located on (13) it has a ar which is smaller than for G': and since the maximum height H is equal to: and then, on the other hand, G" is located on the branch of (13) which is to the right of (14):

Det fremgår således av ligning (5) at den i G" oppnådde skyvekraft er tydelig større enn den skyvekraft som oppnås i G', slik at fordelene ved fremgangsmåten ifølge oppfinnelsen klart fremgår når det gjelder driften av et fartøy med redusert hastighet. It thus appears from equation (5) that the thrust achieved in G" is clearly greater than the thrust achieved in G', so that the advantages of the method according to the invention are clearly evident when it comes to the operation of a vessel at reduced speed.

Det som har vært sagt med hensyn til begrensninger av den drivende skyvekraft ved opp-treden av kavitasjon kan gjentas med hensyn til ytelsene. What has been said with regard to limitations of the driving thrust when cavitation occurs can be repeated with regard to the performances.

Man kan i virkeligheten medgi at sonen for maksimal ytelse for en pumpe befinner seg i nærheten av en av parablene (vanligvis i nærheten av parabelen for minimum). Ved syste-mene med konstant åpningstverrsnitt kan man bare oppnå vesentlig skyvekraft ved lave hastigheter for fartøyet ved å fjerne seg merkbart fra området for pumpens maksimale ytelse. Utnyt-telse av fremgangsmåten ifølge oppfinnelsen gjør det mulig merkbart å forbedre den totale ytelse ved lave hastigheter, ikke bare fordi det derved er mulig å drive pumpen i sonen for optimale ytelser, men også fordi denne fremgangsmåte tillater oppnåelsen av den samme skyvekraft ved mindre strålehastigheter enn dette var mulig ved konstant åpning. In fact, one can concede that the zone of maximum performance for a pump is located near one of the parabolas (usually near the parabola of minimum). In the case of systems with a constant opening cross-section, significant thrust can only be achieved at low speeds for the vessel by noticeably moving away from the area of the pump's maximum performance. Utilization of the method according to the invention makes it possible to noticeably improve the overall performance at low speeds, not only because it is thereby possible to drive the pump in the zone for optimal performance, but also because this method allows the achievement of the same thrust force at lower jet speeds than was possible with constant opening.

Anvendelsen av fremgangsmåten ifølge oppfinnelsen tillater således å forbedre driften av én jetmotor som er virkeliggjort med utgangspunkt i en bestemt pumpe. Den tillater likeledes å redusere plassbehovet for pumpegruppen. Tak-ket være tilpasningen av stråletverrsnittet kan man i virkeligheten for et bestemt anlegg anvende en pumpegruppe som har en spesifikk hastighet (1) som er større og følgelig et plassbehov som er mindre enn hvis åpningen hadde vært konstant, idet forøkelsen av den nødvendige HNAbevirket ved den økede spesifikke hastighet kompenseres ved det faktum at man ved all vanlig drift av fartøyet kan legge pumpens arbeidspunkter i den mest gunstige sone ut fra et kavitasj onssynspunkt. (1) Det vil erindres at den spesifikke hastighet for en pumpegruppe er definert ved formelen: The application of the method according to the invention thus allows to improve the operation of one jet engine which is realized starting from a specific pump. It also allows the space required for the pump group to be reduced. Thanks to the adaptation of the jet cross-section, one can in reality for a specific plant use a pump group that has a specific speed (1) that is greater and consequently a space requirement that is smaller than if the opening had been constant, as the increase in the required HNA is caused by the increased specific speed is compensated by the fact that during all normal operation of the vessel, the pump's working points can be placed in the most favorable zone from a cavitation point of view. (1) It will be recalled that the specific speed for a pump group is defined by the formula:

nB er den spesifikke hastighet n er omdreiningshastigheten Q er leveringsmengden nB is the specific speed n is the revolution speed Q is the delivery quantity

H er leveringshøyden H is the delivery height

og at for de gitte verdier av Q og H er pumpens og dennes motors dimensjoner desto mindre jo større ns er. and that for the given values of Q and H, the dimensions of the pump and its motor are smaller the larger ns is.

Man kan utnytte fordelen ved denne reduksjon av plassbehovet til å bygge inn i et bestemt fartøy en drivanordning med større ytelse enn den man ville ha fått ved de kjente systemer. Man vet faktisk at fremdriftsytelsen er desto større jo mindre «rekylen» er (rekylen r er kvotienten mellom hastighetsoverskuddet for strålen W sammenlignet med fartøyets hastighet V og strålehastigheten: One can utilize the advantage of this reduction in space requirements to build into a specific vessel a drive device with greater performance than that which would have been obtained with the known systems. We actually know that the propulsion performance is the greater the smaller the "recoil" is (the recoil r is the quotient between the excess speed of the jet W compared to the vessel's speed V and the jet speed:

Imidlertid tiltar pumpegruppens plassbehov likeledes når rekylen avtar (den ønskede levering However, the pump group's space requirement also increases when the recoil decreases (the desired delivery

fra pumpen er desto større og befordringshøyden from the pump is the greater and the conveying height

desto mindre jo mindre rekylen er). Anvendelsen av fremgangsmåten ifølge oppfinnelsen gjør det mulig å redusere pumpegruppens dimensjoner, dvs. det vil således være mulig ved et bestemt plassbehov å montere en drivanordning med mindre rekyl og følgelig med bedre ytelse sammenlignet med de kjente systemer. the less the less the recoil). The use of the method according to the invention makes it possible to reduce the dimensions of the pump group, i.e. it will thus be possible to fit a drive device with less recoil and consequently with better performance compared to the known systems, if there is a specific need for space.

I det følgende skal gis eksempler uten begrensning på utførelsen av fremdriftssystemet ifølge oppfinnelsen. Alle disse systemer omfatter: — minst en pumpegruppe bestående av en pumpe og dennes drivmotor, — styreapparater som tillater igangsetning og stopp av pumpegruppen såvel som regulering av omdreiningshastigheten og eventuelt regulering av innstillingen av de bevegelige skovler (i tilfelle av skruepumper f. eks. med bevegelige skovler), — en eller flere sugeåpninger som eventuelt er regulerbare. — en eller flere avløpsåpninger hvor i det minste en del er forsynt med innstillbare hindringer som tillater forandring av åpningens tverrsnitt eller konvergens, — styreapparater som tillater fjernstyring av innstillingen av de regulerbare hindringer, — en anordning som tillater å sikre optimal regulering bestemt av de ovenfor viste metoder. Ifølge oppfinnelsen kan forøvrig til enhver tid denne anordning tenkes anvendt for vir-keliggjørelse ikke bare av en nøyaktig optimal lov vedrørende disse fremgangsmåter, men en tilnærmet lov som tar hensyn til egen-hetene ved de mekanismer som utgjør fremdriftssystemet (f. eks. trinnvis regulering). In the following, examples will be given without limitation of the performance of the propulsion system according to the invention. All these systems include: — at least one pump group consisting of a pump and its drive motor, — control devices that allow starting and stopping the pump group as well as regulation of the speed of rotation and possibly regulation of the setting of the movable vanes (in the case of screw pumps, e.g. with movable vanes), — one or more suction openings which may be adjustable. — one or more drainage openings where at least a part is provided with adjustable obstacles that allow changing the opening's cross-section or convergence, — control devices that allow remote control of the setting of the adjustable obstacles, — a device that allows to ensure optimal regulation determined by the above shown methods. According to the invention, moreover, this device can at any time be used to realize not only an exact optimal law regarding these methods, but an approximate law that takes into account the peculiarities of the mechanisms that make up the propulsion system (e.g. stepwise regulation ).

Således kan man til enhver tid ifølge oppfinnelsen begrense variasjonen av strålens tverrsnitt og eventuelt innløpstverrsnittet f. eks. til de maksimale eller minimale verdier på en slik måte at for visse driftsforhold for fartøyet arbeider man med konstante stråle- og innløps- tverrsnitt. I dette tilfellet blir de kurver som viser konstante tverrsnitt, grenselinjer for pumpens arbeidsområde. Thus, according to the invention, it is possible at any time to limit the variation of the jet's cross-section and possibly the inlet cross-section, e.g. to the maximum or minimum values in such a way that for certain operating conditions for the vessel one works with constant jet and inlet cross-sections. In this case, the curves showing constant cross-sections become boundary lines for the pump's working area.

Den optimale konjugasjon som tillater regulering av stråletverrsnittet f. eks. som funksjon av pumpegruppens. omdreiningshastighet og fartøyets hastighet V kan oppnås manuelt eller automatisk: a) I tilfelle av en utførelse med manuell konjugasjon er konjugasjonsinnretningen sammensatt av følgende elementer: — Måleapparater omfattende «kaptorer», fjern-målingskj eder, anviserapparater og bestemt for måling av størrelsene for innføring av konjugasjonen (disse størrelser er f. eks. pumpegruppens rotasjonshastighet og far-tøyets fremdriftshastighet eller andre stør-relser angitt senere). The optimal conjugation that allows regulation of the beam cross-section, e.g. as a function of the pump group. rotational speed and the speed of the vessel V can be obtained manually or automatically: a) In the case of an embodiment with manual conjugation, the conjugation device is composed of the following elements: — Measuring devices comprising "captors", remote measuring chains, indicating devices and intended for measuring the quantities for the introduction of the conjugation (these quantities are, for example, the pump group's rotation speed and the vessel's forward speed or other quantities specified later).

Disse måleapparater kan være av enhver kjent type sålenge det gjelder kaptorene, måle-kj edene eller anvisningsapparatene. — En abakus ( nomogram) eller en kalkulasjons-anordning beregnet på bestemmelse av den optimale verdi av den størrelse som skal reguleres, (hvilken f. eks. kan være åpnings-tverrnittet eller en annen størrelse som skal reguleres). These measuring devices can be of any known type as far as the sensors, measuring chains or indicating devices are concerned. — An abacus (nomogram) or a calculation device intended for determining the optimal value of the size to be regulated (which, for example, can be the opening cross-grid or another size to be regulated).

Denne kalkulasjonsinnretning kan være en innretning som forener anvisningsapparatene for innføringsstørrelsene (f. eks. en skala med to kryssende visere hvor det er tegnet inn kurver for like verdier av den størrelse som skal reguleres) eller også en kalkulasjonsinnretning som umiddelbart bearbeider verdien av den størrelse som skal reguleres ut fra verdiene av konjuga-sjonens innføringsstørrelser fremskaffet ved hjelp av ovennevnte målekjeder. This calculation device can be a device that unites the indication devices for the input quantities (e.g. a scale with two crossing pointers where curves are drawn for equal values of the quantity to be regulated) or also a calculation device that immediately processes the value of the quantity that must be regulated based on the values of the conjugation's input quantities obtained by means of the above-mentioned measuring chains.

Denne kalkulasjonsinnretning beregnet på bestemmelse av en funksjon av to variable, kan være av en hvilken som helst kjent type, elektrisk, elekronisk, mekanisk, hydraulisk, pneumatisk, osv. Den omfatter vanligvis en kamflate eller en elektrisk kam. This calculation device intended for determining a function of two variables can be of any known type, electrical, electronic, mechanical, hydraulic, pneumatic, etc. It usually comprises a cam surface or an electric cam.

I de tilfelle hvor man anvender en slik automatisk regnemaskin, overfører denne umiddelbart verdien av den størrelse som skal reguleres til et anvisningsapparat og anvisningsapparatene for innføringsstørrelsene er ikke lenger uunnværlige. In those cases where such an automatic calculator is used, this immediately transfers the value of the size to be regulated to an indication device and the indication devices for the input sizes are no longer indispensable.

Operatøren regulerer fartøyets hastighet ved å påvirke enten gruppens hastighet eller åpningens tverrsnitt. Han benytter hertil det ene eller det annet av ovenfor nevnte styreor-ganer. Det skal bemerkes at disse organer kan være automatisk styrt eller ikke. The operator regulates the vessel's speed by influencing either the group's speed or the opening's cross-section. He uses one or the other of the above-mentioned governing bodies for this purpose. It should be noted that these bodies may or may not be automatically controlled.

Operatøren påvirker likeledes den annen styring (åpningstverrsnittet eller gruppens hastighet alt etter som tilfellet er) som funksjon av de anvisninger som er frembragt ved hjelp av nomogrammet eller ved hjelp av regnemaskinen, b) Når det dreier seg om en utførelsesform med automatisk konjugasjon er konjugasjonsappa-ratet sammensatt av følgende elementer: — Måleapparater beregnet for måling av kon-jugasjonens innføringsstørrelse. Denne måle-apparatur kan ha samme utførelse som i det foregående tilfelle med manuell konjugasjon. Imidlertid er i dette tilfelle anvisningsapparatene ikke lenger uunnværlige. På den annen side bør målingen frembringe et sig-nal med utgang i kraften og karakteristikkene tilpasset den automatiske regulators karakteristikk som beskrives senere. — En automatisk regulator omfattende: regnemaskinen som bearbeider den optimale verdi av den størrelse som skal reguleres, den automatiske styring av denne størrelse ved påtrykking av den verdi som er bestemt ved hjelp av regnemaskinen. The operator likewise influences the other control (the opening cross-section or the speed of the group, as the case may be) as a function of the instructions produced by means of the nomogram or by means of the calculator, b) In the case of an embodiment with automatic conjugation, the conjugation appa- rate composed of the following elements: — Measuring devices intended for measuring the conjugation's introduction size. This measuring apparatus can have the same design as in the previous case with manual conjugation. However, in this case the indicating devices are no longer indispensable. On the other hand, the measurement should produce a signal with an output in the power and characteristics adapted to the automatic regulator's characteristics, which are described later. — An automatic regulator comprising: the calculator which processes the optimal value of the quantity to be regulated, the automatic control of this quantity by pressing the value determined with the help of the calculator.

Regnemaskinen kan være basert på et av følgende prinsipper: Mekanisk, elektrisk, elektronisk, hydraulisk, pneumatisk osv. Systemet for påtrykking av den størrelse som skal reguleres, kan likeledes være hydraulisk, pneumatisk, elektrisk, elektronisk osv. The calculator can be based on one of the following principles: Mechanical, electric, electronic, hydraulic, pneumatic, etc. The system for applying the size to be regulated can also be hydraulic, pneumatic, electric, electronic, etc.

Når det gjelder automatisk konjugasjon påvirker operatøren en enkelt styring, som kan være drevet, som funksjon av den hastighet man ønsker å gi fartøyet. Innstillingen av den stør-relse som skal reguleres for å oppnå det optimale område foregår da automatisk ved hjelp av den automatiske regulators funksjon. In the case of automatic conjugation, the operator influences a single control, which can be driven, as a function of the speed one wishes to give the vessel. The setting of the size to be regulated to achieve the optimum range then takes place automatically with the help of the automatic regulator's function.

Rent generelt kan alle de apparater som utgjør organer for måling, regulering eller styring og som er nevnt i foregående beskrivelse, være av kjent og vanligvis anvendt art, basert på mekaniske, hydrauliske, pneumatiske, elektriske, eller elektroniske prinsipper. In general terms, all the devices which constitute organs for measurement, regulation or control and which are mentioned in the preceding description, can be of a known and usually used type, based on mechanical, hydraulic, pneumatic, electrical or electronic principles.

Virkemåten for fremdriftsanordningen ifølge oppfinnelsen inkluderer tre slags størrelser: 1. En størrelse som reguleres direkte for å akselerere eller retardere fartøyet. Det er den størrelse operatøren påvirker umiddelbart for å akselerere eller retardere fartøyet eller for å opprettholde en helt bestemt hastighet. Her skal denne størrelse kalles for «akselerasj onsstørrelsen». 2. En størrelse som man må regulere eventuelt automatisk for å oppnå et optimalt område for fremdriften ved anvendelse av fremgangsmåten ifølge oppfinnelsen. Her skal denne størrelse betegnes som «størrelsen for optimale betingelser». 3. Størrelser som det er nødvendig å måle for av dem eventuelt automatisk å avlede den verdi som gis størrelsen for optimale betingelser. The operation of the propulsion device according to the invention includes three kinds of sizes: 1. A size that is regulated directly to accelerate or decelerate the vessel. It is the amount the operator affects immediately to accelerate or decelerate the vessel or to maintain a completely specific speed. Here, this quantity shall be called the "acceleration quantity". 2. A size that must be regulated, possibly automatically, in order to achieve an optimal range for the progress when using the method according to the invention. Here, this size shall be referred to as "the size for optimal conditions". 3. Sizes that it is necessary to measure for from them possibly automatically to derive the value given to the size for optimal conditions.

Akselerasj onsstørrelsen kan f. eks. være: — tilførsel til motoren (tilførsel av væske i tilfelle av en varmekraftmaskin, elektriske stør-relser når det gjelder elektriske motorer, The acceleration magnitude can e.g. be: — supply to the motor (supply of fluid in the case of a thermal power machine, electrical quantities in the case of electric motors,

— fremdriftsåpningens tverrsnitt, — cross-section of the propulsion opening,

— den kjente verdi av fartøyets hastighet (i tilfelle av tvungen hastighetsstyring). — the known value of the vessel's speed (in the case of forced speed control).

Størrelsen for optimale tilstander kan være hvilken som helst av de ovenfor definerte stør-relser når det samtidig forstås at en og samme størrelse ikke samtidig kan være størrelsen for optimale tilstander og akselerasj onsstørrelsen. The size for optimal conditions can be any of the sizes defined above when it is understood at the same time that one and the same size cannot be the size for optimal conditions and the acceleration size at the same time.

Når man anvender pumper med variable skovler (f. eks. skruepumper med orienterbare vinger), er der to størrelser for optimale betingelser: Den som er definert ovenfor og dessuten vingenes orienteringsvinkel. I dette tilfelle gir regnemaskinen således også vingenes optimale vinkel. When using pumps with variable vanes (e.g. screw pumps with orientable vanes), there are two sizes for optimal conditions: The one defined above and also the orientation angle of the vanes. In this case, the calculator also gives the optimal angle of the wings.

Størrelsene for innføring av optimale tilstander er alltid minst to i antall. De kan bestå f. eks. av fartøyets hastighet i forbindelse med den ene eller den annen av følgende størrelser: The sizes for introducing optimal conditions are always at least two in number. They can consist of, e.g. of the vessel's speed in connection with one or the other of the following quantities:

— pumpens rotasjonshastighet, — the rotation speed of the pump,

— pumpens trykk, — pump pressure,

— motorens tilførsel, — the engine supply,

— drivanordningens strømføring, — the current flow of the drive device,

— pumpens befordringshøyde. — the delivery height of the pump.

De kan likeledes bestå av rotasjonshastigheten kombinert f. eks. med strømføringen, be-fordringshøyden eller effekten av pumpen. They can also consist of the rotation speed combined, e.g. with the current flow, the delivery height or the power of the pump.

Når det dreier seg om fartøyer med forander-lig neddykning (f. eks. neddykkbare fartøyer eller fartøyer med bærevinger), er det nødvendig å føre inn en supplerende innføringsstørrelse: Neddykningsdybden eller en størrelse som er en umiddelbar funksjon av denne, som f. eks. det samlede trykk i sugerøret. Denne innførings-størrelse virker bare i regnemaskinen for de om-råder som er grenseområder ut fra et kavita-sjonssynspunkt. When it comes to vessels with variable immersion (e.g. submersible vessels or vessels with wings), it is necessary to enter a supplementary entry quantity: The immersion depth or a quantity that is an immediate function of this, such as e.g. . the overall pressure in the suction pipe. This input size only works in the calculator for the areas that are boundary areas from a cavitation point of view.

Beregningsmåten for optimale betingelser som er oppfinnelsens gj enstand er forklart ovenfor ved å ta som akselerasj onsstørrelse pumpens hastighet, som størrelse for optimale forhold stråletverrsnittet og som innføringsstørrelse for beregning av optimale forhold pumpegruppens rotasjonshastighet og båtens hastighet. Mulig-heten for å anvende andre grupperinger av de ovenfor definerte størrelser fører til forbindelser som er karakteristiske på den ene side for drivsystemets arbeidsmåte, og på den annen side for båtens bevegelse. The calculation method for optimal conditions, which is the object of the invention, is explained above by taking the speed of the pump as the acceleration variable, the jet cross-section as the variable for optimal conditions, and the rotation speed of the pump group and the boat's speed as the input variable for calculating optimal conditions. The possibility of using other groupings of the sizes defined above leads to connections that are characteristic on the one hand for the way the drive system works, and on the other hand for the movement of the boat.

Visse funksjoner påvirker beregningen av den optimale konjugasjon, såsom: pumpens forbruk som funksjon av gjennom-strømningen og høyden, kavitasjonsgrensen, belastningstap i åpninger og rørledninger, brem-sing frembragt i innløps- og avløpsåpninger osv., bestemmes vanligvis eksperimentelt ved forsøk enten med apparatene i seg selv eller med mo-deller i liten målestokk, idet slike forsøk vanligvis kan utføres i laboratorium etter kj ente fremgangsmåter. Man kan likeledes bestemme kon-jugasjonslovene ved hjelp av forsøk direkte med drivanordningen montert ombord på far-tøyet. Man må da måle for forskjellige verdier av fartøyets hastighet og forskjellige verdier av skyvekraften, forbruket i avhengighet av om-dreiningshastighetene og reguleringsorganenes stillinger (innføring, avløp, vinger). Certain functions affect the calculation of the optimal conjugation, such as: the consumption of the pump as a function of the flow and height, the cavitation limit, pressure loss in openings and pipelines, braking produced in inlet and outlet openings, etc., are usually determined experimentally by tests either with the devices in itself or with models on a small scale, since such tests can usually be carried out in a laboratory according to known procedures. One can likewise determine the conjugation laws by means of experiments directly with the drive device mounted on board the vessel. One must then measure for different values of the vessel's speed and different values of the thrust force, the consumption depending on the rotational speeds and the positions of the regulating bodies (inlet, outlet, wings).

Ved forståelsen av disse forsøk er det ikke lenger nødvendig å gå over de variable Q, H beskrevet i det foregående. Man kan som variable velge de variable som umiddelbart inn-virker på reguleringen. Fremgangsmåtene for oppnåelse av optimale forhold er omstillingen av fremgangsmåtene beskrevet ovenfor. When understanding these experiments, it is no longer necessary to go over the variables Q, H described above. As variables, you can choose the variables that immediately affect the regulation. The methods for achieving optimal conditions are the conversion of the methods described above.

Tegningenes skjemaer viser noen anvendel-seseksempler på fremgangsmåten ifølge oppfinnelsen. I disse skjemaer representerer feltene de forbindelser som følger av virkemåten av de forskjellige organer som danner fremdriftssystemet samt de ligninger som bestemmer fartøyets bevegelse. De linjer som forbinder disse felter representerer størrelser som kommer inn i de forskjellige forhold. På disse linjer er der tegnet inn piler som alt etter anvendelsen har følgende betydning: Når pilen peker mot feltet, vil dette si at den tilsvarende størrelse betraktes som inngangsstørrelse og motsatt, når pilen peker ut av feltet, betraktes den tilsvarende størrelse i skjemaet som utgangsstørrelse. The diagrams in the drawings show some application examples of the method according to the invention. In these forms, the fields represent the connections that result from the operation of the various organs that form the propulsion system as well as the equations that determine the vessel's movement. The lines that connect these fields represent quantities that enter into the different conditions. Arrows are drawn on these lines which, depending on the application, have the following meaning: When the arrow points towards the field, this means that the corresponding size is considered the input size and conversely, when the arrow points out of the field, the corresponding size in the form is considered the output size .

Det er grunn til på skjemaene å skjelne mellom størrelsene selv og deres dimensjoner. Størrelsens dimensjon er vanligvis av en annen art enn den målte størrelse og kan selv være bundet ved hjelp av et hvilket som helst forhold forutsatt at dette har dobbelt betydning (f. eks. kan dimensjonen av drivsystemets strømføring Q være et diffenrensialtrykk, kvadratisk funksjon av strømføringen). There is reason to distinguish between the sizes themselves and their dimensions on the forms. The dimension of the quantity is usually of a different nature than the measured quantity and may itself be bound by any relationship provided that this has a double meaning (eg the dimension of the drive system current flow Q may be a differential pressure, quadratic function of the current flow ).

Fig. 6 viser et skjema for et fremdriftssystem ifølge oppfinnelsen hvor akselerasj ons-størrelsen er størrelsen av drivmotorens tilførsel og størrelsen for optimale forhold er stråletverrsnittet. Fig. 6 shows a diagram for a propulsion system according to the invention where the acceleration size is the size of the drive motor's supply and the size for optimal conditions is the beam cross-section.

I det viste skjema foregår reguleringen av fartøyets hastighet på følgende måte: Opera-tøren oppgir den verdi som skal oppnås for pumpegruppens rotasjonshastighet n. Ved ut-arbeidelsen av denne oppgave kan han ta hensyn til verdien av fartøyets øyeblikkelige hastighet som han kan avlese på den tilsvarende indikator 20. Styreapparatet 21 for motoren sammenligner automatisk den oppgitte verdi av n med den målte verdi av den samme størrelse ved hj elp av apparatet 22 og modifiserer følgelig motorens 23 tilførsel. Innstillingen av optimale forhold er manuell: Operatøren avleser på de tilsvarende indikatorer 20 og 24 verdien av V og verdien av n. Derav avleder han ved å benytte nomogrammet 25, den optimale verdi av S. Han oppgir denne verdi av S til apparatet 26 for styring av avløpsstrålens lukkedel. Denne styring som er oppgitt av apparatet 27, bringer automatisk tverrsnittet S for drivsystemets 23 stråle til den oppgitte verdi. In the diagram shown, the regulation of the vessel's speed takes place in the following way: The operator states the value to be achieved for the pump group's rotation speed n. When preparing this task, he can take into account the value of the vessel's instantaneous speed which he can read on the corresponding indicator 20. The control device 21 for the motor automatically compares the stated value of n with the measured value of the same size with the help of the device 22 and accordingly modifies the motor 23 supply. The setting of optimal conditions is manual: The operator reads on the corresponding indicators 20 and 24 the value of V and the value of n. From this, by using the nomogram 25, he derives the optimal value of S. He provides this value of S to the device 26 for control of the closing part of the drain jet. This control, which is specified by the device 27, automatically brings the cross-section S of the drive system 23 beam to the specified value.

I skjemaet på fig. 7 er akselerasj onsstørrel-sen likeledes motorens tilførsel og størrelsen for optimale forhold er stråletverrsnittet. Reguleringen av fartøyets hastighet foregår på samme In the form in fig. 7 is the acceleration size as well as the engine's supply and the size for optimal conditions is the beam cross-section. The regulation of the vessel's speed takes place in the same way

måte som for systemet vist på fig. 6. Derimot er manner as for the system shown in fig. 6. In contrast, is

innstillingen av optimale forhold i dette tilfellet automatisk. Regnemaskinen 28 mottar de målte verdier av rotasjonshastigheten n og fartøyets hastighet V og utarbeider den optimale verdi for the setting of optimal conditions in this case automatically. The calculator 28 receives the measured values of the rotational speed n and the vessel's speed V and prepares the optimal value for

S. Denne optimale verdi overføres automatisk til styreanordningen 29 for S, hvilken anordning S. This optimal value is automatically transferred to the control device 29 for S, which device

underligger et prinsipp identisk med det for det subject to a principle identical to that for it

foregående skjema som automatisk innstiller preceding form which automatically sets

verdien av S for drivsystemets 23 stråle for å gi denne den optimale verdi. the value of S for the drive system's 23 beam to give this the optimum value.

På fig. 8 er vist skjemaet for et fremdriftssystem ifølge oppfinnelsen, hvor akselerasj ons-størrelsen er strålens S tverrsnitt, idet størrelsen for de optimale forhold er pumpegruppens rotasjonshastighet. På skjemaet er akselerasjons-styringen tvungen: Operatøren oppgir den ønskede verdi for V, regulatoren for akselerasjonen 30 sammenligner denne oppgitte verdi med verdien av V målt ved hjelp av apparatet 31 og utarbeider loven for variasjon av S som funksjon av forskjellen. In fig. 8 shows the diagram for a propulsion system according to the invention, where the acceleration magnitude is the beam S cross-section, the magnitude for the optimal conditions being the rotation speed of the pump group. On the form, the acceleration control is forced: The operator states the desired value for V, the regulator for the acceleration 30 compares this stated value with the value of V measured using the device 31 and prepares the law for variation of S as a function of the difference.

Denne ordre overføres automatisk til styre anordningen 32 for S som i dette tilfelle ikke er direkte underordnet, men styrer tverrsnittet S for fremdriftssystemets 23 stråle. This order is automatically transferred to the control device 32 for S, which in this case is not directly subordinate, but controls the cross-section S for the propulsion system's 23 beam.

Frembringelsen av optimale forhold er automatisk og foregår på følgende måte: Regnemaskinen 33 mottar for det første den oppgitte verdi av V gitt av operatøren og for det annet den målte verdi av S som skriver seg fra apparatet 34. Derav avleder dette automatisk den optimale verdi av n som automatisk overføres til styreanordningen 35 for motoren 23. Dette appa-rat 35 har samme utformning som i de foregående eksempler, det sammenligner den optimale verdi oppgitt av regnemaskinen 33 med den verdi som er målt ved hjelp av apparatet 36 og modifiserer følgelig motorens 23 tilførsel. The generation of optimal conditions is automatic and takes place in the following way: The calculator 33 receives, firstly, the stated value of V given by the operator and, secondly, the measured value of S that is written from the device 34. From this, this automatically derives the optimal value of n which is automatically transferred to the control device 35 for the engine 23. This device 35 has the same design as in the previous examples, it compares the optimal value given by the calculator 33 with the value measured using the device 36 and consequently modifies the engine's 23 supply.

■ Fig. 9 viser et skj erna for et fremdriftssystem ifølge oppfinnelsen, hvor akselerasj onsstørrelsen er motorens tilførsel, idet størrelsen for optimale forhold er stråletverrsnittet. Som i det foregående eksempel er styringen av akselerasjonen tvungen: Operatøren oppgir den ønskede verdi med verdien som er målt for V, regulatoren for akselerasjonen sammenligner denne verdi med verdien som er målt for V ved hjelp av apparatet 38 og varierer følgelig ved hjelp av anordningen 39 (ikke tvungen) for styring av motoren, motorens 23 tilførsel. ■ Fig. 9 shows a diagram for a propulsion system according to the invention, where the acceleration magnitude is the engine's input, the magnitude for optimal conditions being the beam cross-section. As in the previous example, the control of the acceleration is forced: the operator states the desired value with the value measured for V, the controller for the acceleration compares this value with the value measured for V using the device 38 and varies accordingly using the device 39 (not forced) for controlling the motor, the motor's 23 supply.

Oppnåelsen av optimale forhold er automatisk: Regnemaskinen 40 mottar for det første dimensjonen av strømføringen Q for drivsyste-met, (målt f. eks. ved hjelp av et differensial-trykk ved hjelp av apparatet 41 og for det annet dimensjonen av hastigheten V gitt ved hjelp av 38. Derav utledes automatisk den optimale verdi for S som overføres automatisk til det tilsvarende styreapparat 42 av tvungen type). The achievement of optimal conditions is automatic: the calculator 40 receives firstly the dimension of the current flow Q for the drive system (measured e.g. by means of a differential pressure by means of the device 41) and secondly the dimension of the speed V given by with the help of 38. From this the optimal value for S is automatically derived which is automatically transferred to the corresponding control device 42 of forced type).

Fig. 10 viser skjemaet for et system som lig-ner på systemet vist på fig. 9, men hvor der er en supplerende størrelse for optimale forhold, som er innføringstverrsnittet. Fig. 10 shows the diagram for a system similar to the system shown in fig. 9, but where there is a supplementary size for optimal conditions, which is the insertion cross-section.

Ifølge fig. 11 drives skruepumpen 50 med skovlene 51 av en motor 52. Ved den viste utfø-relsesform er motoren 52 en elektromotor og dens turtall reguleres fra en rheostat 53. Motoren 52 kunne selvfølgelig også være av en annen type, f. eks. en forbrenningsmotor med egnet reguleringsinnretning for turtallet. According to fig. 11, the screw pump 50 with the vanes 51 is driven by a motor 52. In the embodiment shown, the motor 52 is an electric motor and its speed is regulated from a rheostat 53. The motor 52 could of course also be of another type, e.g. an internal combustion engine with a suitable speed control device.

Innløpsåpningen 54 er ikke regulerbar, mens avløpsåpningens 55 tverrsnitt kan reguleres ved hjelp av klaffene 56. The inlet opening 54 is not adjustable, while the cross-section of the drain opening 55 can be adjusted with the help of the flaps 56.

En innretning ifølge oppfinnelsen for regulering av hastigheten av fartøyer som drives ved hjelp av skruepumpen 50, hvis gjennomstrøm-ning gjennom avløpsdysen 55 foregår på optimal måte, har en første reguleringsinnretning 57, 58, 53 som er slik innrettet, at den forandrer pumpens 50 omdreiningstall og/eller skovlenes helning i pumpen 50. A device according to the invention for regulating the speed of vessels driven by means of the screw pump 50, whose flow through the drain nozzle 55 takes place in an optimal way, has a first regulation device 57, 58, 53 which is arranged in such a way that it changes the pump's 50 speed and/or the inclination of the vanes in the pump 50.

Ved det på fig. 11 viste utførelseseksempel er den første reguleringsinnretning 57, 58, 53 innrettet for variasjon av pumpens 50 omdreiningstall, hvis skovler 51 kan være innstillbare eller ikke. Reguleringsinnretningen omfatter en fordeler 57 som samvirker med en stempelsylinder-innretning 58 som over skyveren 59 innstiller motorens 52 rheostat 53. Innretningen 57, 58, 59, 53 kan ha et tilhørende stabiliseringssystem. By that in fig. 11 shown embodiment, the first regulation device 57, 58, 53 is arranged for variation of the pump's 50 speed, whose vanes 51 may or may not be adjustable. The regulating device comprises a distributor 57 which cooperates with a piston-cylinder device 58 which, above the pusher 59, sets the motor's 52 rheostat 53. The device 57, 58, 59, 53 can have an associated stabilization system.

Anordningen ifølge oppfinnelsen omfatter videre en annen reguleringsinnretning 60, 61 for variasjon av avløpsdysens 55 tverrsnitt. Innretningen har en fordeler 60 som samvirker med en stempel-sylinderinnretning 61, som ved hjelp av klaffene 56 innstiller avløpsdysen 55. The device according to the invention further comprises another regulation device 60, 61 for varying the cross-section of the drain nozzle 55. The device has a distributor 60 which cooperates with a piston-cylinder device 61, which by means of the flaps 56 adjusts the drain nozzle 55.

Videre er der anordnet et måleinstrument 62 for fartøyets hastighet, hvilket instrument Furthermore, a measuring instrument 62 is arranged for the vessel's speed, which instrument

består av et pitotrør med et tilhørende mano-meter 63, som er forbundet med et punkt 64 i en styring som skal beskrives i det følgende. Et ytterligere måleinstrument for pumpens 50 gjen-nomstrømning har en foldebelg 66 som innven-dig og utvendig i hvert tilfelle er forbundet over ledninger 67 henholdsvis 68 med to med innbyrdes avstand anordnede punkter 69 og 70 på dy-sen 54. Belgen 66 er forbundet med et punkt 71 på en styring som skal beskrives mer detaljert nedenfor. consists of a pitot tube with an associated manometer 63, which is connected to a point 64 in a control which will be described in the following. A further measuring instrument for the flow through the pump 50 has a folding bellows 66 which is connected inside and outside in each case via lines 67 and 68 respectively with two points 69 and 70 on the nozzle 54 arranged at a distance from each other. The bellows 66 is connected with a point 71 on a control to be described in more detail below.

En styreinnstilling 72 for den ønskede hastighet er forbundet med et punkt 73. En første forbindelse 74, 75, 76, 78, 79 er anordnet mellom punktet 73 på styreinnstillingen 72 og den før-ste reguleringsinnretning 57, 58, 53 for motorens 52 omdreiningstall. Den består av en kam 74 som samvirker med en kamfølgerdel 75, som er anordnet ved den ene ende av en svingevektarm 76 som ved sin annen ende ved 77 og ved et mellom-liggende punkt 78 over et stangsystem 79 er forbundet med fordeleren 57. A control setting 72 for the desired speed is connected to a point 73. A first connection 74, 75, 76, 78, 79 is arranged between the point 73 on the control setting 72 and the first regulation device 57, 58, 53 for the engine 52 speed. It consists of a cam 74 which interacts with a cam follower part 75, which is arranged at one end of a swing weight arm 76 which is connected to the distributor 57 at its other end at 77 and at an intermediate point 78 via a rod system 79.

En annen forbindelse 81, 82, 80, 83, 84, 85 er på den ene side anordnet mellom de to måleinstrumenter 62 og 65 og på den annen side den annen reguleringsinnretning 60, 61, 56 for av-løpsdysens 55 tverrsnitt. Den består av en aksel 80 som ved hjelp av et stangsystem 81 er drei-bar fra et punkt 64 som er forbundet med hastighetsmåleinstrumentet 62, og som ved hjelp av et stangsystem 82 er forskyvbart fra punktet 71 som står i forbindelse med gjennomstrømnings-måleinstrumentet 65. Another connection 81, 82, 80, 83, 84, 85 is on the one hand arranged between the two measuring instruments 62 and 65 and on the other hand the other regulating device 60, 61, 56 for the cross-section of the drain nozzle 55. It consists of a shaft 80 which, by means of a rod system 81, is rotatable from a point 64 which is connected to the speed measuring instrument 62, and which, by means of a rod system 82, is displaceable from the point 71 which is in connection with the flow measuring instrument 65 .

En kamflate 83 er anbragt på akselen 80 og virker sammen med en kamfølgerrulle 84 som over et stangsystem 85 er forbundet med fordeleren 60 og stempelsylinderinnretningen 61. En ytterligere anordnet akselerasj ons-reguleringsinnretning 86, 87 virker på den første forbindelse 74, 75, 76, 78, 79 under innflytelse fra hastighetsmåleinstrumentet 62 og har en vektarm 86 og en stang 87 som innbyrdes forbinder punktene 64 og 77. Når fartøyets hastighet er lik V0og alle elementer befinner seg i de på fig. 11 viste stillinger og man skal gå over til hastigheten V1( innstiller betjeningsmannen hastigheten V1ved hjelp av styreinnstillingen 72. A cam surface 83 is placed on the shaft 80 and works together with a cam follower roller 84 which is connected via a rod system 85 to the distributor 60 and the piston cylinder device 61. A further arranged acceleration control device 86, 87 acts on the first connection 74, 75, 76, 78, 79 under the influence of the speed measuring instrument 62 and has a weight arm 86 and a rod 87 which mutually connect the points 64 and 77. When the vessel's speed is equal to V0 and all elements are located in those in fig. 11 shown positions and you must switch to the speed V1 (the operator sets the speed V1 using the control setting 72.

Styringen 72 dreier kammen 74. Fartøyets hastighet har fortsatt verdien V0, punktene 64 og 77 har ennå ikke forandret sin stilling. Drei-ning av kammen 74 bevirker en forskyvning av kamrullen 75 og dermed på punktet 78 på den flytende vektarm 76. Denne forskyvning fremkaller over 79, 57, 58, 59, 53 en forandring av motorens 52 omdreiningstall. The control 72 turns the cam 74. The speed of the vessel still has the value V0, the points 64 and 77 have not yet changed their position. Rotation of the cam 74 causes a displacement of the cam roller 75 and thus of the point 78 on the floating weight arm 76. This displacement induces over 79, 57, 58, 59, 53 a change in the speed of the motor 52.

En forandring av pumpens 50 omdreiningstall bevirker en forandring av pumpens gjennom-strømning og følgelig en forandring av fartøyets hastighet. A change in the pump's 50 revolutions causes a change in the pump's flow and consequently a change in the vessel's speed.

Hastighetsmåleinstrumentet 62 og gjennom- strømningsmåleinstrumentet 65 bevirker en drei-ning og forskyvning av kammen 83, hvis kamrulle 84 fremkaller en etterfølgende og egnet forandring av avløpsdysens 55 tverrsnitt; Derved fremkommer en optimalisering. The speed measuring instrument 62 and the flow measuring instrument 65 cause a rotation and displacement of the cam 83, whose cam roller 84 induces a subsequent and suitable change in the cross-section of the drain nozzle 55; This results in an optimisation.

Forskyvningen av punktet 64 bevirker en forskyvning av den ytre ende 77 av den flytende vektarm 76. Denne forskyvning bevirker en forskyvning av det midtre punkt 78, kammen 74 fø-res slik at stillingen av det midtre punkt 78 tilsvarer fordelerens 57 nøytrale stilling, når far-tøyets hastighet er lik den innstilte eller angitte hastighet. Akselerasjonsregulatoren 86, 87 er følgelig så lenge i funksjon til overensstemmelse er oppnådd mellom den målte og den anviste hastighet, idet avløpsåpningens 55 tverrsnitt derved stadig er innstilt på sin optimale verdi. The displacement of the point 64 causes a displacement of the outer end 77 of the floating weight arm 76. This displacement causes a displacement of the middle point 78, the cam 74 is guided so that the position of the middle point 78 corresponds to the neutral position of the distributor 57, when -the speed of the laundry is equal to the set or specified speed. The acceleration regulator 86, 87 is consequently in function as long as agreement is achieved between the measured and the indicated speed, the cross-section of the drainage opening 55 thereby being constantly set to its optimum value.

Det skal bemerkes at innretningen 74, 76, 86, 87 på fig. 11 tilsvarer innretningen 37 på fig. 10, innretningen 57, 58, 53 på fig. 11 svarer til innretningen 30 på fig. 10 og innretningen 81, 82, 80, 83, 84 på fig. 11 svarer til innretningen 40 på fig. 10. It should be noted that the device 74, 76, 86, 87 in fig. 11 corresponds to the device 37 in fig. 10, the device 57, 58, 53 in fig. 11 corresponds to the device 30 in fig. 10 and the device 81, 82, 80, 83, 84 in fig. 11 corresponds to the device 40 in fig. 10.

Fig. 12 viser et lignende anlegg og det er anvendt de samme henvisningstall for tilsvarende deler. I dette tilfelle regulerer imidlertid den første reguleringsinnretning helningen av de innstillbare skovler i stedet for pumpens 50 omdreiningstall. Fig. 12 shows a similar installation and the same reference numbers have been used for corresponding parts. In this case, however, the first regulating device regulates the inclination of the adjustable vanes instead of the pump's 50 revolutions.

For dette formål virker fordeleren 57 på en skruegjenge eller en kraftsylinder 99 som ligger koaksialt i forhold til motoren 52 og bevirker innstilling av skovlene 51. For this purpose, the distributor 57 acts on a screw thread or a power cylinder 99 which is coaxial with the motor 52 and causes the setting of the vanes 51.

Arbeidsmåten er den samme som beskrevet i det foregående. The working method is the same as described above.

Ved en videre utførelsesform (fig. 13) er inn-løpsdysen 54 forsynt med et variabelt tverrsnitt på grunn av en svingbar klaff 87, slik at opti-maliseringen ikke bare forårsakes ved hjelp av avløpsdysens 55 tverrsnitt, men på samme måte ved hjelp av innløpsdysens 54 tverrsnitt. In a further embodiment (Fig. 13), the inlet nozzle 54 is provided with a variable cross-section due to a pivotable flap 87, so that the optimization is not only caused by means of the drain nozzle 55 cross-section, but in the same way by means of the inlet nozzle 54 cross sections.

En tredje reguleringsinnretning 88, 89 er anordnet for variasjon av klaffens 87 stilling på den måte at variasjon av klaffens 87 stilling forandrer innløpsdysens tverrsnitt. Innretningen består av en fordeler 88 som samvirker med en stempel-sy linder innretning 89 som betjener klaf-fen 87. A third regulation device 88, 89 is arranged for variation of the position of the flap 87 in such a way that variation of the position of the flap 87 changes the cross-section of the inlet nozzle. The device consists of a distributor 88 which cooperates with a piston-cylinder device 89 which operates the valve 87.

Akselen 80 bærer en ytterligere kamflate 90 som samvirker med en ytterligere kamrulle 91 som er forbundet med fordeleren 88 og betje-ningsinnretningen 89. The shaft 80 carries a further cam surface 90 which interacts with a further cam roller 91 which is connected to the distributor 88 and the operating device 89.

Ved den på fig. 13 viste utførelsesform kan den første reguleringsinnretning være av den type som er vist på fig. 11 for regulering av pumpens 50 turtall eller av den type som er vist på fig. 12 for regulering av skovlenes 51 helning. At the one in fig. 13 embodiment, the first regulation device can be of the type shown in fig. 11 for regulating the speed of the pump 50 or of the type shown in fig. 12 for regulating the inclination of the vanes 51.

Det skal bemerkes at innretningen 81, 82, 80, 90, 91 på fig. 13 svarer til innretningen 43 på fig. 10. It should be noted that the device 81, 82, 80, 90, 91 in fig. 13 corresponds to the device 43 in fig. 10.

Claims

1. Device for regulating the speed of a vessel with water jet reaction drive, comprising a drive motor, a screw pump connected to this and a reaction drive device fed from the screw pump with intake opening

ing for water, water-carrying channel and drainage opening for water, where regulation of the amount of water through the channel takes place by regulation of the pump's performance and/or regulation of the cross-section of the drainage opening, characterized by the first regulation device (57, 58, 59, 53) for regulation of the speed of the screw pump's (50) drive motor (52) and/or setting by means of a control device (86) of the screw pump's vanes (51), control devices (60, 61) and/or (88, 89) for the water flow opening (55) cross-section and/or cross-section of the water intake opening (54), a first measuring instrument

(62) for the vessel's speed, another measuring instrument (65) for the amount of water through the screw pump (50), a control device (72) for setting the desired vessel speed, a first connection (74, 75, 76, 78, 79) between the control device ( 72) and the first regulating device (57, 58, 59, 53) and another connection (71, 82, 80, 81, 83, 84, 85 and/or 90, 91) which connects the two measuring instruments (62 and 65) with the regulating devices (60, 61 and/or 88, 89), as well as a regulating device (86) connected to the first connection (74, 75, 76, 78, 79) with a connecting link (87) which can is influenced from the speed measuring instrument (62) by setting the control device (72).

2. Device according to claim 1, characterized in that the speed of the motor (52), which provides a specific performance of the pump (50), is controlled by means of the regulation device (57, 58, 53).

3. Device according to claim 1, where the motor-driven pump is provided with adjustable vanes, characterized in that the control device (89) for setting the vanes (51) is controlled by means of an element (57) in the control device (57, 58, 59, 53), as the elements (58, 53) are then omitted.

4. Device according to claim 1, characterized in that the measuring instrument (65) for the cross-sectional area in the pump channel (54, 55) controls devices (56, 87) for changing the flow cross-section of the pump channel.

5. Device according to claim 1, characterized in that a calculator is connected to the device for changing the pump's working characteristics, with said speed measuring instrument (62) and the pump measuring instrument (65), the calculator being sensitive to values supplied to the same from the speed measuring instrument and the pump measuring instrument for controlling operation and the device for changing the pump's working characteristics.

6. Device according to claim 1, characterized in that said calculator is connected to the device for changing the pump's working characteristic and the measuring device for the opening cross-section, the calculator being sensitive to values supplied to the same from the measuring device for the opening cross-section in order to control the operation of the device for changing the pump's working characteristic.

7. Device according to claim 1, characterized in that the inlet opening (54) for the pump channel can be changed with respect to the cross-sectional area by means of said devices for changing the working characteristics of the pump in such a way that the cross-sectional area of this opening gets an optimal value in relation to the vessel's speed and the function of the pump at this vessel speed, in that the calculator is connected to the speed measuring device (62) and said pump measuring device (65) and is sensitive to values supplied from these measuring devices for sty ring of the operation of the device for changing the working characteristics of the pump. Publications cited: French Patent No. 1281286, German Patent No. 169,974, U.S. Pat. Patent No. 2,797,659, 3,111,108, 3,140,688.