SE1350226A1 - Propeller med ställbar för styrning av fartyg samtstyrmetod för propeller med ställbar stigning - Google Patents

Abstract

Det är ett syfte med föreliggande uppfinning att förbättra propellereffektiviteten så långt som möjligt för att möjliggöra utförande av energibesparande operationer. En propeller med ställbar stigning för styrning av fartyg innefattar en propeller med ställbar stigning (1), en hydraulikenhet (13) anordnad i ett nav (4) hos propellern med ställbar stigning (1) svarande mot varje skovelblad (14) hos propellern med ställbar stigning för att kunna ändra bladvinkeln för varje skovelblad (14), en bladvinkelstyrenhet (11) vilken mottar en bladvinkel nära en gräns för kavitationsförekomst för skovelbladets (14) vattendjup och matar ut den erhållna bladvinkeln som ett bladvinkelmålvärde () för skovelbladet (14), och en styrenhet (12) för hydraulikenheten vilken tar emot bladvinkelmålvärdet (a) från bladvinkelstyrenheten (11) och styr hydraulikenheten (13) så att bladvinkeln för skovelbladet (14) blir bladvinkelmålvärdet ().

Description

15 20 25 30 Sammanfattninq av uppfinninqen Vanligtvis, när rotationshastigheten och tryckkraften för en propeller är fixerade så är risken mindre för att kavitation ska uppstå när vattendjupet ökar och, motsatt, risken större för att kavitation ska uppstå när vattendjupet minskar.

För ett stort fartyg, då propellerdiametern är stor, så kommer det vattendjup som skovelbladet finns i att variera mycket från den tidpunkt då propellerns skovelblad passerar genom området med minst vattendjup och den tidpunkt då propellerns skovelblad passerar genom området med störst vattendjup, och därför kommer den bladvinkel som ska vara så stor som möjligt inom ett intervall som inte orsakar kavitation även denna att variera mycket i enlighet med vattendjupet för skovelbladet.

Dock, för en konventionell propeller med ställbar stigning så styrs bladvinkeln för varje skovelblad uniformt (total, mlnimerad styrning), och därför kan bladvinkeln för varje skovelblad inte styras till den mest effektiva vinkeln för vattendjupet. Därför är det ett problem att propellereffektiviteten inte kan förbättras tillräckligt i sin helhet, det vill säga den konventionella propellern med ställbar stigning måste användas under uppoffrande av propellereffektiviteten.

Sålunda är det ett syfte med föreliggande uppfinning att tillhandahålla en propeller med ställbar stigning för styrning av fartyg och en styrmetod för propeller med ställbar stigning, vilka båda kan förbättra propellereffektiviteten så mycket som möjligt.

Enligt en aspekt av föreliggande uppfinning så tillhandahålls en propeller med ställbar stigning för styrning av fartyg, innefattande: en propeller med ställbar stigning; en hydraulikenhet anordnad i ett nav hos propellern med ställbar stigning svarande mot varje skovelblad hos propellern med ställbar stigning för att kunna ändra bladvinkeln för varje skovelblad oberoende av varandra; en bladvinkelstyrenhet vilken mottar en bladvinkel nära en gräns för kavitationsförekomst för ett vattendjup för skovelbladet och matar ut den erhållna bladvinkeln som ett bladvinkelmålvärde för skovel- bladet; och en styrenhet för hydraulikenheten vilken tar emot bladvinkel- 10 15 20 25 30 målvärdet från bladvinkelstyrenheten och styr hydraulikenheten så att blad- vinkeln för skovelbladet blir bladvinkelmålvärdet.

Enligt en ytterligare aspekt av föreliggande uppfinning tillhandahålls en styrmetod för propeller med ställbar stigning innefattande: att motta ett vattendjup på vilket ett förutbestämt skovelblad hos propellern med ställbar stigning befinner sig, och att sedan beräkna en framåtriktad hastighet genom vattnet för skovelbladet på vattendjupet från kölvatten- distributlonsdata och fartygets marschfart; att beräkna ett framdriftstal för skovelbladet på vattendjupet från antalet varv och diametern för propellern med ställbar stigning och den framåtriktade hastigheten genom vattnet för skovelbladet; att beräkna en tryckkraftskoefflcient vid en stigning vald från ett förutbestämt intervall, genom att använda framdriftstalet och KT-J data använd för att erhålla en tryckkraftskoefficient från framdriftstalet; att beräkna en tryckkraft vid vattendjupet och stigningen genom att använda tryckkrafts- koefficienten, vattendensiteten, antalet varv och diametern för propellern med ställbar stigning; att beräkna en tryckkrafts-belastning på skovelbladet från skovelbladets projektionsarea vid stigningen, och tryckkraften; att beräkna skovelbladets periferihastighet; att bestämma huruvida skovelbladet på vattendjupet och med stigningen orsakar kavitation, genom att använda periferihastigheten, tryckkraftsbelastningen och tillåten gränsdata representerande, för varje vattendjup, gränsen för tryckkraftsbelastning med avseende på periferihastigheten; och att identifiera en stigning nära den tillåtna gränsen genom att bestämma huruvida skovelbladet, vid var och en av ett flertal stigningar i det förutbestämda intervallet, orsakar kavitation, och omvandla stigningen till en bladvinkel för att erhålla blad-vinkeln som ett bladvinkelmålvärde och sedan ställa skovelbladets bladvinkel till bladvinkel- målvärdet.

I föreliggande uppfinning tillhandahålls hydraulikenheten vilken ändrar bladvinkeln för varje skovelblad hos propellern med ställbar stigning oberoende av varandra, bladvinkelstyrenheten vilken matar ut, som ett blad- vinkelmålvärde, en bladvinkel nära en gräns för kavitationsförekomst motsvarande det vattendjup som skovelbladet finns på, och styrenheten för hydraulikenheten vilken styr hydraulikenheten för att möjliggöra att blad- 10 15 20 25 30 vinkeln för varje skovelblad blir bladvinkelmålvärdet. Därför kan bladvinkeln för vart och ett av dessa skovelblad hos propellern med ställbar stigning ställas till en bladvinkel nära gränsen för kavitationsförekomst motsvarande det vattendjup som skovelbladet finns på, och därför öka propeller- effektiviteten så mycket som möjligt.

Kort beskrivninq av ritninqarna Figur 1 är en vy som visar en schematisk konfiguration av en propeller med ställbar stigning för styrning av fartyg enligt en utföringsform av föreliggande uppfinning.

Figur 2 är ett blockdiagram för styrning av ett skovelblad i propellern med ställbar stigning för styrning av fartyg enligt en utföringsform av föreliggande uppfinning.

Figur 3 är ett blockdiagram för en bladvinkelstyrenhet enligt en utföringsform av föreliggande uppfinning.

Figur 4(a) är en vy förklarande ett sätt att erhålla axeldjupet, och figur 4(b) är en vy förklarande ett sätt att erhålla vattendjupet för skovelbladet.

Figur 5 är en vy som visar ett exempel på kölvattendistributionsdata 31.

Figur 6 är en vy som visar ett exempel på KT-J data.

Figur 7 är en vy som visar ett exempel på tillåten gränsdata.

Figur 8A är ett flödesdiagram som visar en styrmetod för en propeller med ställbar stigning enligt en utföringsform av föreliggande uppfinning.

Figur 8B är ett flödesdiagram som följer flödesdiagrammet i figur 8A och visar en styrmetod för en propeller med ställbar stigning enligt en utföringsform av föreliggande uppfinning.

Detalierad beskrivninq av uppfinningg Nedan kommer utföringsformerna enligt föreliggande uppfinning att beskrivas med hänvisning till medföljande ritningar.

Figur 1 är en vy som visar en schematisk konfiguration av en propeller med ställbar stigning för styrning av fartyg enligt en utföringsform av föreliggande uppfinning. 10 15 20 25 30 Som visas i figur 1 så är en propeller med ställbar stigning 1 ansluten till en drivmotor 3 hos fartyget via en propelleraxel 2 och är konfigurerad för att vara roterbart driven av fartygets drivmotor 3.

I föreliggande utföringsform har propellern med ställbar stigning 1 fyra skovelblad 14, och basen för varje skovelblad 14 är roterbart fäst vid centrum- navet 4 hos propellern med ställbar stigning 1 så att bladvinkeln för vart och ett av skovelbladen 14 kan ändras. Notera att antalet skovelblad 14 inte är begränsat till fyra. På insidan av navet 4 är en hydraulikenhet 13 anordnad för varje skovelblad 14 för att ändra bladvinkeln för varje skovelblad 14 oberoende av varandra. Till exempel, som visas i figur 1, så kan den konfigureras så att den proximala änden av skovelbladet 14 är fäst till den roterbara basen, och så att hydraulikenheten 13 driver en styrväxel för blad- vinkeln genom en kolv för att därigenom möjliggöra att skovelbladet 14 är roterbart drivet i den visade riktningen R.

Hydraulikenheten 13 styrs av en styrenhet 12 för hydraulikenheten.

Styrenheten 12 för hydraulikenheten mottar ett bladvinkelmålvärde som ett styrmål från en bladvinkelstyrenhet 11, och matar ut, till hydraulik- enheten 13, bladvinkelmålvärdet tillsammans med den elektriska drivkraften.

Den elektriska kraften för att driva hydraulikenheten 13 överförs från ett fast uttag anslutet till en kraftkälla 5 till ett roterande uttag via, till exempel, en släpring 6 och överförs sedan till varje styrenhet 12 för hydraulikenheten för att tillföras till hydraulikenheten 13.

Varje bladvinkelstyrenhet 11 och styrenheten 12 för hydraulikenheten är försedd med en trådlös anordning, och bladvinkelmålvärdet kan överföras trådlöst till styrenheten 12 för hydraulikenheten. Notera att bladvinkelstyr- enheten 11 och styrenheten 12 för hydraulikenheten givetvis kan anslutas till varandra via kabel.

Figur 2 är ett blockdiagram för styrning av ett skovelblad i propellern med ställbar stigning för styrning av fartyg enligt en utföringsform av föreliggande uppfinning.

Som visas i figur 2 inkluderar propellern med ställbar stigning för styrning av fartyg enligt föreliggande utföringsform bladvinkelstyrenheten 11, styrenheten 12 för hydraulikenheten, hydraulikenheten 13 och skovelbladet 10 15 20 25 30 14. Propellern med ställbar stigning 1 (ej visad) har skove|b|aden 14, och styrenheten 12 för hydraulikenheten och hydraulikenheten 13 är tillhanda- hållna för varje skovelblad 14.

Bladvinkelstyrenheten 11 är anordnad ien dator (CPP-styrdator) för styrning av propellern med ställbar stigning. Enligt rotationsvinkeln (vattendjupet) för skovelbladet 14 så beräknar bladvinkelstyrenheten 11, såsom kommer att beskrivas i detalj nedan, en gränsbladvinkel som inte orsakar kavitation, och matar ut, som ett bladvinkelmålvärde do, den beräknade gränsblad-vinkeln till styrenheten 12 för hydraulikenheten.

Styrenheten 12 för hydraulikenheten inkluderar en PID-styrenhet 12a och en drivare 12b, och styr hydraulikenheten 13 så att bladvinkeln för skovelbladet 14 blir det bladvinkelmålvärde som matats in av bladvinkel- styrenheten 11. Genom användning av bladvinkelmålvärdet oro som beräknats av bladvinkelstyrenheten 11 och en faktiskt uppmätt bladvinkel (faktiskt bladvinkelvärde a) för skovelbladet 14 så utför PID-styrenheten 12a styrning (tex. PID-styrning) så att det faktiska bladvinkelvärdet o blir lika med blad- vinkelmålvärdet oro. Drivaren 12b styr hydraulikenheten 13 på grundval av en styrsignal för bladvinkeln utmatad av PID-styrenheten 12a.

Hydraulikenheten 13 är anordnad i navet hos propellern med ställbar stigning, och ändrar bladvinkeln för skovelbladet 14 genom att driva styr- växeln för bladvinkeln för skovelbladet 14. Hydraulikenheten 13 tillhandahålls för varje skovelblad, och därmed kan bladvinkeln för varje propeller styras oberoende av varandra. Som hydraulikenhet 13 kan, till exempel, en DDVC (direktdriven volymstyrning) hydraulikenhet tillverkad av Daiichi Denki Corporation användas. DDVC hydraulikenheten är konfigurerad genom att integrera en kugghjulspump (omkastbar hydraulisk pump), en servomotor för att driva kugghjulspumpen, en hydraulisk cylinder direkt kopplad till inloppet och utloppet på kugghjulspumpen och en oljetank för att tillföra olja till kugghjulspumpen. Kolven i den hydrauliska cylindern är kopplad till styrväxeln för bladvinkeln för skovelbladet, och styrs till ett önskat läge genom rotation av servomotorn. Kugghjulspumpen behövs drivas endast när kolven måste drivas, och därför har hydraulikenheten 13 fördelen att effektförbrukningen är låg och även att den mängd värme som genereras är liten. 10 15 20 25 30 Vidare är DDVC hydraulikenheten liten och utrymmessparande och kan därmed inmonteras i propellerns nav. Av denna anledning är det inte nödvändigt att mata olja från insidan av fartyget till insidan av navet genom propelleraxeln såsom vid konventionell användning, och därmed kan strukturen för propelleraxeln förenklas. Vidare kan insidan av navet hos propellern fyllas med olja, och därmed ökas även tryckmotståndet för navet.

Notera att, när den ovanbeskrivna DDVC hydraulikenheten används som hydraulikenhet 13 så kan det faktiska bladvinkelvärdet vara känt från kolvens läge i den hydrauliska cylindern (för övrigt måste en bevaknings- sensor vara separerad från en styrsensor enligt NKs (Nippon Kaiji Kyokai) regelverk).

Vidare, som beskrivs ovan, kan elenergin tillföras till hydraulikenheten 13 via släpringen anordnad vid propelleraxeln.

Skovelbladet 14 är ett av ett flertal skovelblad anordnade på propellern med ställbar stigning. Rotationsvinkeln 6 för skovelbladet 14 avser en vinkel vid vilken den längsgående axellinjen för skovelbladet 14 lutas från den vertikalt uppåtriktade riktningen då sedd från framsidan av propellern med ställbar stigning 1. Rotationsvinkeln 6 för skovelbladet 14 mäts genom, till exempel, en magnetsensor och överförs, som en bladlägessignal, till blad- vinkelstyrenheten 11 (CPP-styrdator) via kabel eller trådlöst. Bladvinkeln för skovelbladet 14 justeras av hydraulikenheten 13 som driver skovelbladets 14 styrväxel för bladvinkeln.

Härnäst kommer detaljerna för bladvinkelstyrenheten 11 att beskrivas.

Figur 3 visar ett blockdiagram för bladvinkelstyrenheten 11.

Som visas i figur 3 så inkluderar bladvinkelstyrenheten 11 inmatnings- organ 20 för axeldjupet, organ 21 för beräkning av vattendjupet för skovel- bladet, organ 22 för beräkning av skovelbladets framdriftshastighet i relation till vattendjupet, organ 23 för beräkning av skovelbladets framdriftstal, organ 24 för beräkning av tryckkraftskoefficienten, organ 25 för beräkning av tryck- kraft, inmatningsorgan 26 för skovelbladets projektionsarea, organ 27 för beräkning av tryckkraftsbelastningen, organ 28 för beräkning av periferi- hastigheten, bestämningsorgan 29, styrorgan 30, kölvattendistributionsdata 31, KT-J data 32 och tillåten gränsdata 33. 10 15 20 25 30 I det följande kommer var och en av komponenterna hos bladvinkel- styrenheten 11 att beskrivas. inmatningsorganet 20 för axeldjupet är organ för inmatning av axel- djupet hos propellern med ställbar stigning in i organet 21 för beräkning av vattendjupet för skovelbladet. Här är axeldjupet längden från vattenytan till centrumaxeln för navet hos propellern med ställbar stigning. Som visas i figur 4(a) så kan axeldjupet erhållas från följande uttryck med användning av djupgåendet och höjden från kölbottenytan tili propelleraxeln. l=aa~h m Här avser I axeldjupet, do avser djupgåendet och h avser höjden från kölbottenytan till propelleraxeln.

Notera att inmatningsorganet 20 för axeldjupet endast måste mata in axeldjupet för propellern med ställbar stigning. Givetvis kan, utan att göra ovan beskrivna beräkning, inmatningsorganet 20 för axeldjupet läsa axel- djupet från en tabell för axeldjup som lagrar varje axeldjup i förhållande till varje djupgående, och sedan mata in det lästa axeldjupet.

Eftersom det vattendjup som skovelbladet 14 finns på ändras i enlighet med rotationsvinkeln 0 så är organet 21 för beräkning av vattendjupet för skovelbladet organ för att beräkna det vattendjup som det intressanta skovel- bladet 14 befinner sig på.

Som visas i figur 4(b) så beräknar organet 21 för beräkning av vatten- djupet för skovelbladet vattendjupet för skovelbladet 14 (styrmåi för skovel- bladet) genom följande uttryck användande axeldjupet inmatat från in- matningsorganet 20 för axeldjupet och rotationsvinkeln och längden på skovelbladet 14. dmV-»Lcosö [2] Här avser d vattendjupet för skovelbladet, l avser axeldjupet, L avser längden på skovelbladet och 0 avser skovelbladets rotationsvinkel. Notera att kavitation genereras från spetsen av skovelbladet och därmed kan blad- 10 15 20 25 30 längden L ställas in som längden (propellerradien) från centrum av propellern till bladspetsen.

Istället för att beräkna vattendjupet för skovelbladet genom att använda ovan beskrivna uttryck så kan organet 21 för beräkning av vattendjupet för skovelbladet, givetvis, erhålla det vattendjup som skovelbladet finns på från till exempel en tabell som lagrar vattendjupet för skovelbladet med avseende på skovelbladets rotationsvinkel. Notera att det antas att operationen att erhålla vattendjupet från tabellen inkluderas i "beräkning" med en bred betydelse. Detta används på liknande sätt även ifall av andra organ hos föreliggande uppfinning som beskrivs nedan.

Organet 22 för beräkning av skovelbladets framdriftshastighet i relation till vattendjupet är organ för att beräkna en framåtriktad hastighet genom vattnet för skovelbladet vid den tidpunkt då skovelbladet befinner sig på ett specifikt vattendjup. Den framåtriktade hastigheten genom vattnet för skovel- bladet beräknas eftersom kölvatten finns kring propellern och därmed skiljer sig den faktiska framåtriktade hastigheten genom vattnet för skovelbladet från fartygets marschfart V beroende på propellerns position.

Organet 22 för beräkning av skovelbladets framdriftshastighet i relation till vattendjupet beräknar först en kölvattenkoefficient från skovelbladets 14 vattendjup beräknad av organet 21 för beräkning av vattendjupet för skovel- bladet och kölvattendistributionsdata 31. Det vill säga att organet 22 för beräkning av skovelbladets framdriftshastighet i relation till vattendjupet erhåller kölvattenkoefficienten w vid vattendjupet d för skovelbladet 14 med avseende på kölvattendistributionsdata 31 erhållen i ett preliminärt test. Figur 5 är en vy som visar ett exempel på kölvattendistributionsdata 31 erhållen av ett test utfört i förhand genom användning av ett verkligt fartyg. Som ses i figur 5 så är kölvattenkoefficienten w 0,525 vid den tidpunkt då vattendjupet d för skovelbladet motsvarar den visade positionen.

Därefter beräknar organet 22 för beräkning av skovelbladets framdrifts- hastighet i relation till vattendjupet framdriftstalet för skovelbladet 14 på vattendjupet d genom följande uttryck med användning av kölvatten- koefficienten för skovelbladet 14 vid vattendjupet d och marschfarten för fartyget med propellern med ställbar stigning. 10 15 20 25 30 10 V, =(l-wW [s] Här avser VA framdriftshastigheten, w avser kölvattenkoefficienten och V avser fartygets marschfart.

Notera att kölvattendistributionsdata 31 även kan tabuleras så att en framåtriktad hastighet genom vattnet för skovelbladet kan erhållas för en förutbestämd rotationsvinkel för skovelbladet.

Organet 23 för beräkning av skovelbladets framdriftstal är organ för att beräkna ett framdriftstal för skovelbladet avseende ett förhållande mellan den framåtriktade hastigheten genom vattnet VA för skovelbladet, antalet varv n och diametern D för propellern.

Organet 23 för beräkning av skovelbladets framdriftstal beräknar ett framdriftstal J för skovelbladet 14 på vattendjupet d genom följande uttryck användande antalet varv n, diametern D för propellern med ställbar stigning och den framåtriktade hastigheten genom vattnet VA för skovelbladet, vilken hastighet VA beräknas av organet 22 för beräkning av skovelbladets fram- driftshastighet i relation till vattendjupet.

J z Kf!- [4] nD Här avser J framdriftskonstanten (framdriftstalet), VA avser framdrifts- hastigheten, n avser antalet varv för propellern och D avser propellerns diameter. Notera att n avser antalet varv per sekund.

Organet 24 för beräkning av tryckkraftskoefficienten är organ för att beräkna en tryckkraftskoefficient KT vilken avser ett förhållande mellan en tryckkraft T för propellern, vattendensiteten p, antalet varv n och diametern D för propellern.

Eftersom tryckkraftskoefficienten ändras i enlighet med stigningen P (bladvinkeln) eller stigningskvoten p (=P/D) så hänför organet 24 för beräkning av tryckkraftskoefficienten till KT-J data 32 vilken avser förhållandet mellan framdriftstalet J och tryckkraftskoefficienten KT genom att använda stigningen P eller stigningskvoten p som en parameter, och därigenom 10 15 20 25 30 11 erhåller en tryckkraftskoefficient för en förutbestämd stigning P, vilken koefficient motsvarar det framdriftstal som beräknas av organet 23 för beräkning av skovelbladets framdriftstal.

Notera att en stigning i ett förutbestämt intervall väljs som förutbestämd stigning P. Detta förutbestämda intervall väljs efter typen av fartyg.

Figur 6 visar ett exempel på KT-J data 32 erhållen i ett preliminärt test.

Som kan ses från figur 6, till exempel, när ett värde på 1,6 väljs som stigningskvot p och när framdriftstalet J som beräknats av organet 23 för beräkning av skovelbladets framdriftstal är 0,9 så är tryckkraftskoefficienten KTp, som motsvarar detta framdriftstal, 0,4.

Organ 25 för beräkning av tryckkraft är organ för att beräkna en tryck- kraft T för skovelbladet.

Organet 25 för beräkning av tryckkraft beräknar en tryckkraft Tp för skovelbladet 14 vid en förutbestämd stigning P genom följande uttryck användande tryckkraftskoefficienten KTp, vattendensiteten p, antalet varv n och diametern D för propellern med ställbar stigning.

TPfiKTP . j, . n: D* [51 Här avser Tp tryckkraften för skovelbladet 14 vid den förutbestämda stigningen, KTp avser tryckkraftskoefficienten för skovelbladet 14 vid den förutbestämda stigningen, n avser antalet varv för propellern och D avser propellerns diameter. lnmatningsorgan 26 för skovelbladets projektionsarea är organ för att beräkna skovelbladets projektionsarea, vilken area ändras i enlighet med bladvinkeln. lnmatningsorganet 26 för skovelbladets projektionsarea matar in en projektionsarea Ap för skovelbladet 14 vid en förutbestämd stigning P in i organet 27 för beräkning av tryckkraftsbelastningen. lnmatningsorganet 26 för skovelbladets projektionsarea erhåller en projektionsarea för skovelbladet vid en förutbestämd stigning P genom att hänvisa, till exempel, till data (tabell) erhållen i ett preliminärt test och representera förhållandet mellan stigningen och skovelbladets projektionsarea. 10 15 20 25 30 12 Organet 27 för beräkning av tryckkraftsbelastningen är organ för att erhålla en tryckkraft per projektionsarea av skovelbladet.

Organet 27 för beräkning av tryckkraftsbelastningen beräknar en tryck- kraftsbelastning för skovelbladet 14 vid en förutbestämd stigning P genom följande uttryck användande tryckkraften vid den förutbestämda stigningen P för skovelbladet 14, vilken tryckkraft beräknas av organet 25 för beräkning av tryckkraft, och projektionsarean för skovelbladet 14 vid den förutbestämda stigningen P, vilken area matas in av inmatningsorganet 26 för skovelbladets projektionsarea.

TL=T,,/A, [61 Här avser TL tryckkraftsbelastningen vid den förutbestämda stigningen, Tp avser tryckkraften för skovelbladet 14 vid den förutbestämda stigningen och Ap avser projektionsarean för skovelbladet 14 vid den förut- bestämda stigningen.

Organet 28 för beräkning av periferihastigheten beräknar en periferi- hastighet för skovelbladet 14 genom följande uttryck användande antalet varv och diametern på propellern med ställbar stigning.

VC=nDN=60nDh [7] Här avser VC periferihastigheten, D avser propellerns diameter och N avser antalet varv per minut (=60n).

Givetvis kan skovelbladets periferihastighet även tabuleras motsvarande antalet varv.

Bestämningsorganet 29 är organ för att bestämma huruvida en förut- bestämd bladvinkel orsakar kavitation på ett förutbestämt vattendjup.

Bestämningsorganet 29 bestämmer huruvida skovelbladet 14 vid en förutbestämd stigning P orsakar kavitation på ett vattendjup d genom att använda tillåten gränsdata 33 som representerar, för varje vattendjup, en tryckkraftsbelastningsgräns med avseende på en periferihastighet, tryck- kraftsbelastningen vid den förutbestämda stigningen P, vilken tryckkrafts- 10 15 20 25 30 13 belastning beräknas av organet 27 för beräkning av tryckkraftsbelastningen och skovelbladets 14 periferihastighet, vilken periferihastighet beräknas av organet 28 för beräkning av periferihastighet.

Figur 7 visar ett exempel på den tillåtna gränsdatan 33 erhållen i ett preliminärt test. När en tryckkraftsbelastning motsvarande periferihastigheten är större än gränsvärdet representerat av den tillåtna gränsdatan 33, så orsakas kavitation. Därför bestämmer bestämningsorganet 29, som ses i figur 7, att kavitation orsakas till exempel när tryckkraftsbelastningen Tp/Ap är större än 1,3 när vattendjupet för skovelbladet 14 är 7 m och när periferi- hastigheten är 3000 m/minut.

Styrorganet 30 styr organet 24 för beräkning av tryckkrafts- koefficienten, organet 25 för beräkning av tryckkraft, organet 27 för beräkning av tryckkraftsbelastningen och bestämningsorganet 29, samt identifierar en stigning P0 (stigningen nära en gräns för kavitationsförekomst) nära den tillåtna gränsen vid vattendjupet d bland ett flertal stigningar inom det förut- bestämda intervallet. Företrädesvis identifierar styrorganet 30 en stigning närmast gränsen för kavitationsförekomst. Sedan omvandlar styrorganet 30 den identifierade stigningen till en bladvinkel och matar ut bladvinkeln som ett bladvinkelmålvärde ao. Notera att styrorganet 30 omvandlar den identifierade stigningen till en bladvinkel genom att använda följande uttryck.

P a, == areranßïfifif) [81 Här avser oro bladvinkeln (bladvinkelmålvärdet), P0 avser den identifierade stigningen och r avser propellerradien. l ovan beskrivna Konfigurering matar bladvinkelstyrenheten 11 ut, som bladvinkelmålvärde, en bladvinkel nära gränsen för kavitationsförekomst till styrenheten 12 för hydraulikenheten i enlighet med vattendjupet (positionen) för skovelbladet 14, vilket är det skovelblad som ska styras. Då ändras skovelbladets 14 bladvinkel till bladvinkelmålvärdet av styrenheten 12 för hydraulikenheten och hydraulikenheten 13.

Bladvinkeln för varje skovelblad hos propellern med ställbar stigning styrs för varje skovelblad oberoende till bladvinkelmålvärdet erhållet av 10 15 20 25 30 14 bladvinkelstyrenheten. Därför kan en propeller med ställbar stigning för styrning av fartyg enligt föreliggande utföringsform förbättra propeller- effektiviteten och utföra energibesparande operationerjämfört med en konventionell propeller med ställbar stigning för styrning av fartyg.

Notera att i ovanstående beskrivning så drivs nämnda flertal blad- vinkelstyrenheter tillhandahållna för respektive skovelblad parallellt med varandra för att mata ut bladvinkelmålvärden för respektive skovelblad, men föreliggande utföringsform är inte begränsad till detta. Det vill säga, den kan även konfigureras så att endast en bladvinkelstyrenhet tillhandahålls för att erhålla bladvinkelmålvärden för propellerns alla skovelblad. I detta fall kan bladvinkelstyrenheten erhålla bladvinkelmålvärdet för varje skovelblad samtidigt genom parallellkörning, eller kan erhålla bladvinkelmålvärdet successivt för varje skovelblad genom seriekörning.

Vidare, iovanstående beskrivning, har bladvinkelstyrenheten 11 kölvattendistributionsdata 31, KT-J data 32 och tillåten gränsdata 33, men föreliggande utföringsform är inte begränsad till detta. Det vill säga, den kan även konfigureras så att dessa typer av data lagras i en extern lagrings- anordning (såsom ett minne) vilket kan kommas åt av bladvinkelstyrenheten 11 och så att bladvinkelstyrenheten 11 lämpligen hänvisar till data lagrad i den externa lagringsanordningen.

Vidare kan formen för ovan beskrivna olika slags data (kölvatten- distributionsdata 31, KT-J data 32 och tillåten gränsdata 33) vara sekvenser med datapunkter eller kan vara polynom erhållna genom att utföra polynom- approximation av sekvenserna med datapunkter. I det förra fallet erhålls ett önskat värde genom att använda en datareferensmetod. I det senare fallet kan, till exempel, när en tryckkraftskoefficient KT erhålls, en tryckkrafts- koefficient KT med avseende på en förutbestämd stigning P och ett fram- driftstal J erhållas genom att använda, som KT-J data 32, ett polynom (till exempel följande uttryck [9]) erhållet av polynomapproximationen. g, =aP mi* +u+(o.?s/1.6)p [91 10 15 20 25 30 15 Här avser KT tryckkraftskoefficienten, a, b och c avser konstanter, J avser framdriftstalet och p avser stigningskvoten.

Härnäst kommer en styrmetod för propeller med ställbar stigning enligt en utföringsform av föreliggande uppfinning att beskrivas med hänvisning till ett flödesschema visat i figur 8A och figur 8B.

Först beräknas ett vattendjup d för skovelbladet genom att använda axeldjupet I för propellern med ställbar stigning, skovelbladets rotationsvinkel 6 och skovelbladets längd L (steg S101).

Mer specifikt så beräknas skovelbladets vattendjup genom att använda ovan beskrivna uttryck [2]. Som rotationsvinkel (positionen) för skovelbladet används ett värde uppmätt av en magnetsensor eller liknande. Vidare används som djupet I ett värde som till exempel är beräknat genom att använda ovan beskrivna uttryck [1].

Därefter erhålls en kölvattenkoefficient w på vattendjupet beräknat i steg S101 från skovelbladets vattendjup och kölvattendistributionsdata (steg S102).

Mer specifikt så erhålls en kölvattenkoefficient på vattendjupet beräknat i steget S101 till exempel med hänvisning till kölvattendistributions- datan visad i figur 5.

Därefter beräknas en framdriftshastighet VA för skovelbladet på vatten- djupet beräknat i steg S101 från kölvattenkoefficienten w erhållen i steg S102 och skeppets marschfart V (steg S103).

Mer specifikt så beräknas en framdriftshastighet VA genom att använda ovan beskrivna uttryck [3].

Därefter beräknas ett framdriftstal J på vattendjupet beräknat i steg S101 från antalet varv n och diametern D för propellern med ställbar stigning, och framdriftshastigheten VA beräknad i steg S103 (steg S104).

Mer specifikt så beräknas ett framdriftstal J genom att använda ovan beskrivna uttryck [4].

Därefter beräknas en tryckkraftskoefficient KTp vid en stigning P vald från ett förutbestämt intervall från data (KT-J data) representerande förhållandet mellan framdriftstalet J och tryckkraftskoefficienten KT genom att 10 15 20 25 30 16 använda stigningen (stigningskvoten) som en parameter, och från fram- driftstalet J beräknat i steg S104 (steg S105).

Mer specifikt, som visas med hänvisning till figur 6, så väljs en förut- bestämd stigning P från det förutbestämda intervallet, och en tryckkrafts- koefficient för stigningen P beräknas genom att använda förhållandet mellan framdriftstalet och tryckkraftskoefficienten för stigningen P. Notera att det intervall (förutbestämda intervall) från vilket stigningen väljs lämpligen är valt med hänsyn till typen av fartyg.

Därefter beräknas en tryckkraft Tp vid den förutbestämda stigningen P genom att använda tryckkraftskoefficienten KTp beräknad i steg S105, vatten- densiteten p, antalet varv n för propellern och diametern D för propellern (steg S106).

Mer specifikt så beräknas en tryckkraft Tp på vattendjupet d beräknat i steg S101 och vid den förutbestämda stigningen P genom att använda ovan beskrivna uttryck [5].

Därefter beräknas en tryckkraftsbelastning T/Ap på skovelbladet från skovelbladets projektionsarea Ap vid den förutbestämda stigningen P, och tryckkraften Tp beräknad i steg S106 (steg S107).

Mer specifikt så beräknas tryckkraftsbelastningen T/Ap genom ovan beskrivna uttryck [6].

Därefter beräknas en periferihastighet TrDN för skovelbladet (steg S108).

Mer specifikt så beräknas en periferihastighet nDN för skovelbladet genom ovan beskrivna uttryck [7].

Därefter bestäms huruvida skovelbladet på vattendjupet beräknat i steg S101 och med stigningen P vald i steg S105 orsakar kavitation genom att använda tryckkraftsbelastningen beräknad i steg S107, periferihastigheten beräknad i steg S108 och tillåten gränsdata som representerar, för varje vattendjup, gränsen för tryckkraftsbelastningen med avseende på periferi- hastigheten (steg S109).

Mer specifikt, som beskrivs ovan med hänvisning till figur 7, så erhålls ett gränsvärde (tryckkraftsbelastningsgräns) för tryckkraftsbelastningen med avseende på periferihastigheten beräknad i steg S108 genom att hänvisa till 10 15 20 25 30 17 den tillåtna gränsdatan för vattendjupet beräknat i steg S101. Då jämförs tryck-kraftsbelastningsgränsen med den tryckkraftsbelastning som beräknats i steg S107. När tryckkraftsbelastningen beräknad i steg S107 är större än tryck-kraftsbelastningsgränsen så fastslås att kavitation orsakas. Å andra sidan, närtryckkraftsbelastningen ärtryckkraftsbelastningsgränsen eller lägre så fastslås att kavitation inte orsakas.

Därefter kontrolleras huruvida en stigning P0 nära den tillåtna gränsen har identifierats bland stigningar inom det förutbestämda intervallet.

Företrädesvis kontrolleras huruvida en stigning närmast den tillåtna gränsen har identifierats bland stigningarna inom det förutbestämda intervallet. När stigningen P0 redan har identifierats så fortsätter processen till steg S111. Å andra sidan, när stigningen P0 inte har identifierats så återgår processen till steg S105. Då väljs den andra stigningen inom det förutbestämda intervallet och processen i steg S105 till steg S109 utförs (steg S110).

Därefter omvandlas stigningen P0 till en bladvinkel för att ställa blad- vinkeln som ett bladvinkelmålvärde oro och sedan ställs skovelbladets blad- vinkel till bladvinkelmålvärdet oro (steg S111). Notera att den identifierade stigningen P0 omvandlas till en bladvinkel genom ovan beskrivna uttryck [8].

Med styrmetoden för propeller med ställbar stigning såsom beskriven ovan så styrs varje bladvinkel för skovelbladen till en bladvinkel närmast en gräns för kavitationsförekomst enligt skovelbladets vattendjup (position). När vart och ett av skovelbladen hos propellern med ställbar stigning styrs av ovan beskrivna metod så kan propellereffektiviteten förbättras och därmed energibesparande operationer utföras, jämfört med den konventionella metoden.

Till exempel är skillnaden mellan bladvinkeln vid den tidpunkt då skovelbladet finns i positionen (9=0°) närmast vattenytan och bladvinkeln vid den tidpunkt då skovelbladet finns i positionen (0=180°) längst bort från vattenytan 3° till 8° (företrädesvis 6°). När bladvinkelskillnaden är 6° så kan propellereffektiviteten förbättras med ca 10 %.

Notera att följande metod även kan användas för att utföra beräkningen av den optimala bladvinkeln mer effektivt. 10 15 20 25 30 18 Det vill säga, en metod kan användas i vilken bladvinkelmålvärdet erhålls genom ovan beskrivna metod för varje skovelblad hos propellern med ställbar stigning, eller så kan även användas en metod i vilken bladvinkel- målvärdet erhålls genom ovan beskrivna metod endast för ett specifikt skovel- blad, och i vilken bladvinkelmålvärdet för vart och ett av de andra skovel- bladen erhålls genom att använda fasskillnaden mellan vart och ett av de andra skovelbladen och det specifika skovelbladet. Till exempel, när propellern har fyra skovelblad (skovelblad A, skovelblad B, skovelblad C och skovelblad D), så kan en metod användas i vilken bladvinkelmålvärdet erhålls som beskrivits ovan endast för skovelblad A, och i vilken bladvinkelmålvärdet för de andra skovelbladen erhålls var för sig genom följande uttryck. as (a) my., (0--90“) [10] ac (a) =aà (a-18o°) m1 m, m -=«.l w-2rß°> H21 Här avser 01A, dB, org och orD bladvinkelmålvärdena för skovelblad A, skovelblad B, skovelblad C respektive skovelblad D.

Istället för att beräkna stigningen (bladvinkeln) närmast den tillåtna gränsen för var och en av rotationsvinklarna så kan en metod användas i vilken stigningen närmast den tillåtna gränsen beräknas endast för en förut- bestämd rotationsvinkel, och i vilken stigningen närmast den tillåtna gränsen för var och en av de andra rotationsvinklarna erhålls från stigningen för den förutbestämda rotationsvinkeln.

Till exempel kan en metod användas i vilken, när skovelbladet hos propellern finns i positionen närmast vattenytan (9=0°) och när skovelbladet hos propellern finns i positionen längst bort från vattenytan (6=180°) så beräknas bladvinkelmålvärdet genom ovan beskrivna metod, och i vilken, när skovelbladet finns i de andra positionerna, bladvinkelmålvärdet beräknas genom användning av följande uttryck. 10 15 20 25 30 19 a, [13] ga' (l-cosü) am) = a: + Här avser ou bladvinkelmålvärdet vid 6=O° och d; avser bladvinkel- målvärdet vid 6=180°.

Vidare, när minimivärdet för biadvinkeln är känt i förhand från specifikationen för propellern med ställbar stigning så kan värdet användas som bladvinkelmålvärdet vid 9=0°. I detta fall, när skovelbladet finns i andra positioner än 6=0° och 180° så beräknas bladvinkelmålvärdet genom att använda följande uttryck. d -GE - t arg) -.-. am -i--F-ig-fl-(l-cosæ [14] Här avser omm minimivärdet för biadvinkeln och 0:2 avser bladvinkel- målvärdet vid 9=180°.

Som beskrivs ovan, med föreliggande uppfinning, kan vart och ett av skovelbladen hos propellern med ställbar stigning ställas oberoende av varandra till en stigning närmast den tillåtna gränsen för vattendjupet (position och rotationsvinkel) för skovelbladet. Därigenom utförs minimeringsstyrning för varje skovelblad och därför är det möjligt att förbättra propeller- effektiviteten och att utföra energibesparande operationer jämfört med konventionell, total minimeringsstyrning.

Fackmannen kan överväga ytterligare effekter och olika omvandlingar av föreliggande uppfinning baserat på ovanstående beskrivning. Därför begränsas aspekterna av föreliggande uppfinning inte till ovan beskrivna utföringsformer. Olika tillägg, förändringar och delvisa avlägsnanden kan uppnås inom skyddsomfånget för den konceptuella idén och avsikten med föreliggande uppfinning, vilket är härlett från det angivna som specificeras i kraven och dess motsvarigheter.

Lista med hänvisninqsbeteckninqar 1 Propeller med ställbar stigning 2 Propelleraxel 10 15 20 25 30 AOUUILOO 12a 12b 13 14 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 20 Drivmotor för fartyget Nav Kraftkälla Släpring Bladvinkelstyrenhet Styrenhet för hydraulikenhet PiD-styrenhet Drivare Hydraulikenhet Skovelblad lnmatningsorgan för axeldjupet Organ för beräkning av vattendjupet för skovelbladet Organ för beräkning av skovelbladets framdriftshastighet i relation till vattendjupet Organ för beräkning av skovelbladets framdriftstai Organ för beräkning av tryckkraftskoefficienten Organ för beräkning av tryckkraft lnmatningsorgan för skovelbladets projektionsarea Organ för beräkning av tryckkraftsbelastningen Organ för beräkning av periferihastigheten Bestämningsorgan Styrorgan Kölvattendistributionsdata KT-J data Tillåten gränsdata

Claims (14)

10 15 20 25 30 21 PATENTKRAV

1. Propeller med ställbar stigning för styrning av fartyg, innefattande: en propeller med ställbar stigning (1); en hydraulikenhet (13) anordnad i ett nav (4) hos propellern med ställbar stigning (1) svarande mot varje skovelblad (14) hos propellern med ställbar stigning för att kunna ändra bladvinkeln för varje skovel- blad (14) oberoende av varandra; en bladvinkelstyrenhet (11) vilken mottar en bladvinkel nära en gräns för kavitationsförekomst för ett vattendjup för skovelbladet (14) och matar ut den erhållna bladvinkeln som ett bladvinkelmålvärde för skovelbladet (14); och en styrenhet (12) för hydraulikenheten vilken tar emot bladvinkel- målvärdet från bladvinkelstyrenheten (11) och styr hydraulikenheten (13) så att bladvinkeln för skovelbladet (14) blir bladvinkelmålvärdet. . Propeller med ställbar stigning för styrning av fartyg enligt krav 1, varvid bladvinkelstyrenheten (11) innefattar: inmatningsorgan för axeldjup (20) vilket matar in ett axeldjup (I) för propellern med ställbar stigning (1); 'organ för beräkning av skovelbladets vattendjup (21) vilket tar emot axeldjupet (I) för propellern med ställbar stigning (1) från inmatnings- organet för axeldjup (20) och tar emot en rotationsvinkel (6) och längden (L) på skovelbladet för att beräkna ett vattendjup (d) på vilket skovelbladet (14) befinner sig; organ för beräkning av skovelbladets framdriftshastighet (22) i relation till vattendjupet, vilket organ tar emot skovelbladets vattendjup (d), som beräknats av organet för beräkning av skovelbladets vattendjup (21), och fartygets marschfart (V), och beräknar, med referens till kölvatten- distributionsdata (31), en framåtriktad hastighet genom vattnet (VA) för skovelbladet på det vattendjup (d) där skovelbladet (14) befinner sig; organ för beräkning av skovelbladets framdriftstal (23) vilket organ mottar antalet varv (n) och diametern (D) för propellern med ställbar 10 15 20 25 30 22 stigning (1) och den framåtriktade hastigheten genom vattnet (VA) för skovelbladet (14) på det vattendjup där skovelbladet befinner sig, varvid hastigheten (VA) beräknas av organet för beräkning av skovel- bladets framdriftshastighet (22) i relation till vattendjupet, och beräknar ett framdriftstal (J) för skovelbladet ( 14) på vattendjupet genom följande uttryck, J=V,_/u'í) varvid (J) avser framdriftstalet, (VA) avser den framåtriktade hastigheten för skovelbladet på det vattendjup där skovelbladet befinner sig, (n) avser antalet varv för propellern med ställbar stigning och (D) avser diametern på propellern med ställbar stigning (1); organ för beräkning av tryckkraftskoefficienten (24) vilket mottar fram- driftstalet (J) för skovelbladet på det vattendjup där skovelbladet (14) befinner sig, koefficienten (J) beräknas av organet för beräkning av skovelbladets framdriftstal (23), och erhåller en tryckkraftskoefficient (KTP) vid en stigning (P) vald från ett förvalt intervall genom att hänvisa till KT-J data (32) använd för att erhålla en tryckkraftskoefficient (KT) från framdriftstalet (J); organ för beräkning av tryckkraft (25) vilket mottar tryckkrafts- koefficienten (KTp) vid stigningen (P) från organet för beräkning av tryckkraftskoefficienten (24), och mottar vattendensiteten (p) och antalet varv (n) och diametern (D) för propellern med ställbar stigning (1), och beräknar tryckkraften (Tp) på skovelbladets vattendjup och vid stigningen (P) genom följande uttryck, Trgíaïr .I p , 32 _* ÜÅ varvid (Tp) avser tryckkraften vid skovelbladets förbestämda stigning, (KTp) avser tryckkraftskoefficienten vid skovelbladets förbestämda stigning, (n) avser antalet varv för propellern med ställbar stigning och (D) avser diametern på propellern med ställbar stigning (1); inmatningsorgan för skovelbladets projektionsarea (26) vilket matar in en projektionsarea (Ap) för skovelbladet vid stigningen (P); 10 15 20 25 30 23 organ för beräkning av tryckkraftsbelastningen (27) vilket mottar tryckkraften (Tp) på skovelbladets vattendjup och vid stigningen (P), varvid tryckkraften (Tp) beräknas av organet för beräkning av tryck- kraften, och projektionsarean (Ap) för skovelbladet vid stigningen, projektionsarean (AP) matas in av inmatningsorganet för skovelbladets projektionsarea (26), och beräknar en tryckkraftsbelastning (T/Ap) på skovelbladets vattendjup och vid stigningen (P); organ för beräkning av periferihastigheten (28) vilket mottar antalet varv (n) och diametern (D) för propellern med ställbar stigning och beräknar en periferihastighet (TrDN) för skovelbladet (14); bestämningsorgan (29) vilket mottar tryckkraftsbelastningen (T/Ap) beräknad av organet för beräkning av tryckkraftsbelastningen (27) och periferihastigheten (rrDN) för skovelbladet beräknad av organet för beräkning av periferihastigheten (28), och bestämmer huruvida skovelbladet med stigningen (P) orsakar kavitation på skovelbladets vattendjup (d), genom att hänvisa till tillåten gränsdata (33) vilken representerar, för varje vattendjup (d), en gräns för tryckkrafts- belastning med avseende på periferihastigheten; och styrorgan (30) vilket styr organet för beräkning av tryckkraftskoefficienten (24), organet för beräkning av tryckkraft (25), organet för beräkning av tryckkraftsbelastning (27) och bestämningsorganet (29), och utför operationerna att identifiera en stigning (P0) nära den tillåtna gränsen vid vattendjupet (d) från ett flertal stigningar i det förutbestämda intervallet, och sedan omvandla stigningen (P0) till en bladvinkel för att ställa bladvinkeln som ett bladvinkelmålvärde (oro) vid skovelbladets vattendjup (d). . Propeller med ställbar stigning för styrning av fartyg enligt krav 2, varvid när ett intressant skovelblad (14) hos propellern med ställbar stigning (1) finns i positionen närmast vattenytan (9=0°) och när det intressanta skovelbladet (14) finns i positionen längst bort från vatten- ytan (6=180°) så beräknar bladvinkelstyrenheten (11) bladvinkel- målvärdet genom beräkningen enligt krav 2, och när skovelbladet (14) 10 15 20 25 30 24 finns i andra positioner så beräknar bladvinkelstyrenheten (11) bladvinkelmålvärdet genom att använda följande uttryck, ara; m, -i-Él-Étl -WGJ varvid C11 avser bladvinkelmålvärdet vid 6=O° och o; avser bladvinkel- målvärdet vid 9=180°. _ Propeller med ställbar stigning för styrning av fartyg enligt krav 2, varvid när ett intressant skovelblad (14) hos propellern med ställbar stigning (1) finns i positionen närmast vattenytan (9=0°) så använder bladvinkelstyrenheten (11), som bladvinkelmålvärde, ett minimivärde för bladvinkeln bestämt från en specifikation av propellern med ställbar stigning (1), och när skovelbladet (14) hos propellern med ställbar stigning (1) finns i positionen längst bort från vattenytan (9=180°) så beräknar bladvinkelstyrenheten (11) bladvinkelmålvärdet genom beräkningen enligt krav 2, och när skovelbladet (14) finns i andra positioner så beräknar bladvinkelstyrenheten (11) bladvinkelmålvärdet genom att använda följande uttryck, areywü varvid omm avser minimivärdet för bladvinkeln och (12 avser bladvinkel- målvärdet vid 6=180°. . Propeller med ställbar stigning för styrning av fartyg enligt något av krav 2 till krav 4, varvid inmatningsorganet för axeldjup (20) erhåller axel-djupet genom motsvarande uttryck fr: *fi varvid (l) avser axeldjupet, (do) avser ett djupgående och (h) avser en höjd från en kölbottenyta till en propelleraxel (2). . Propeller med ställbar stigning för styrning av fartyg enligt något av krav 2 till krav 5, varvid organet för beräkning av skovelbladets vatten- 10 15 20 25 30 25 djup (21) beräknar skovelbladets (14) vattendjup genom följande uttryck, d: I -fl-Lmlü varvid (d) avser skovelbladets vattendjup, (I) avser axeldjupet, (L) avser skovelbladets längd och (9) avser skovelbladets rotationsvinkel. . Propeller med ställbar stigning för styrning av fartyg enligt något av krav 2 till krav 6, varvid organet för beräkning av skovelbladets fram- driftshastighet (22) i relation till vattendjupet beräknar skovelbladets (14) framdriftshastighet på skovelbladets vattendjup genom att använda följande uttryck, V!! a: - varvid (VA) avser en framdriftshastighet, (w) avser en kölvatten- koefficient och (V) avser fartygets marschfart. . Propeller med ställbar stigning för styrning av fartyg enligt något av krav 2 till krav 7, varvid åtminstone en av kölvattendistributionsdata (31), KT-J data (32) och tillåten gränsdata (33) uttrycks genom ett polynom utsatt för polynomapproximation. . Propeller med ställbar stigning för styrning av fartyg enligt något av krav 1 till krav 8, varvid hydraulikenheten (13) är en DDVC hydraulik- enhet. 10.Propeller med ställbar stigning för styrning av fartyg enligt krav 9, varvid insidan av navet (4) hos propellern med ställbar stigning (1) är fylld med olja. 11.Styrmetod för propeller med ställbar stigning innefattande: att motta ett vattendjup (d) på vilket ett förutbestämt skovelblad (14) hos propellern med ställbar stigning (1) befinner sig, och att beräkna en framåtriktad hastighet genom vattnet (VA) för skovelbladet på vattendjupet (d) från kölvattendistributionsdata (31) och fartygets 10 15 20 25 30 26 marschfart (V); att beräkna ett framdriftstal (J) för skovelbladet på vattendjupet (d) från antalet varv (n) och diametern (D) för propellern med ställbar stigning (1) och den framåtriktade hastigheten genom vattnet (VA) för skovel- bladet; att beräkna en tryckkraftskoefficient (KTp) vid en stigning (P) vald från ett förutbestämt intervall, genom att använda framdriftstalet (J) och KT- J data använd för att erhålla en tryckkraftskoefficient (KT) från fram- driftstalet (J); att beräkna en tryckkraft (TP) på vattendjupet (d) och vid stigningen (P) genom att använda tryckkraftskoefficienten (KTP), Vattendensiteten (p), antalet varv (n) och diametern (D) för propellern med ställbar stigning; att beräkna en tryckkraftsbelastning (T/Ap) på skovelbladet från skovel- bladets projektionsarea (Ap) vid stigningen (P) och tryckkraften (Tp); att beräkna skovelbladets periferihastighet (rrDN); att bestämma huruvida skovelbladet på vattendjupet (d) och med stigningen (P) orsakar kavitation, genom att använda periferi- hastigheten (TrDN), tryckkraftsbelastningen (T/Ap) och tillåten gräns- data (33) representerande, för varje vattendjup, gränsen för tryckkrafts- belastning med avseende på periferihastigheten; och att identifiera en stigning (P0) nära den tillåtna gränsen genom att bestämma huruvida skovelbladet (14), vid var och en av ett flertal stigningar i det förutbestämda intervallet, orsakar kavitation, och omvandla stigningen (P0) till en bladvinkel för att ställa bladvinkeln som ett bladvinkelmålvärde (ao) och sedan ställa skovelbladets bladvinkel till bladvinkelmålvärdet. 12.Styrmetod för propeller med ställbar stigning innefattande att, då ett intressant skovelblad (14) hos propellern med ställbar stigning (1) finns i positionen närmast vattenytan (6=0°) och när skovelbladet (14) finns i en position längst bort från vattenytan (9=180°), så beräknas blad- vinkelmålvärden genom att använda styrmetoden för propeller med ställbar stigning enligt krav 11, och när skovelbladet (14) finns i andra 10 15 20 25 30 27 positioner så beräknas bladvinkelmålvärdet genom att använda följande uttryck, « ø9-af,+-L-L“ frn-mel varvid o1 avser bladvinkelmålvärdet vid 6=O° och o; avser bladvinkel- målvärdet vid 9=180°. 13.Styrmetod för propeller med ställbar stigning innefattande att, då ett intressant skovelblad (14) hos propellern med ställbar stigning (1) finns i en position närmast vattenytan (9=0°) så används, som bladvinkel- målvärde, ett minimivärde för bladvinkeln bestämt från en specifikation av propellern med ställbar stigning, och när det intressanta skovel- bladet (14) finns i en position längst bort från vattenytan (9=180°) så beräknas bladvinkelmålvärdet genom att använda styrmetoden för propeller med ställbar stigning enligt krav 11, och när skovelbladet (14) finns i andra positioner så beräknas bladvinkelmålvärdet genom att använda följande uttryck, ü-wßfi) varvid omm avser minimivärdet för bladvinkeln och om; avser bladvinkel- målvärdet vid 6=180°. 14.Styrmetod för propeller med ställbar stigning, innefattande att ställa bladvinkeln hos ett specifikt skovelblad av nämnda flertal skovelblad anordnade på propellern med ställbar stigning (1) till ett bladvinkelmål- värde beräknat av styrmetoden för propeller med ställbar stigning enligt något av krav 11 till krav 13, och att ställa bladvinkeln hos vart och ett av de andra skovelbladen till ett bladvinkelmålvärde som erhålls genom att använda en fasskillnad mellan de övriga skovel- bladen och det specifika skovelbladet.