DE651579C

DE651579C - Watercraft

Info

Publication number: DE651579C
Application number: DEK133142D
Authority: DE
Original assignee: LUDWIG KORT DIPL ING
Current assignee: LUDWIG KORT DIPL ING
Priority date: 1934-02-11
Filing date: 1934-02-11
Publication date: 1937-10-15

Description

Düsenförmige Ummantelungen von Schiffsschrauben, die mit dem Schiffskörper fest verbunden sind, sind bekannt durch Patent 617 775, und es ist weiter bekannt, daß die S lichten Querschnitte solcher Schraubendüsen vor der Schraube rasch und hinter der Schraube gar nicht oder nur langsam erweitert sein dürfen, um in Verbindung mit einer starken Abrundung der Eintrittskante des Düsenmundes eine vorschubvermehrende Wirkung durch die Düse bei gegebener Maschinenleistung erzielen zu können.Nozzle-shaped jackets for propellers, which are firmly connected to the hull are known from patent 617,775, and it is further known that the S clear cross-sections of such screw nozzles quickly in front of the screw and behind the Screw should not be expanded at all or only slowly, in order to be able to do so in connection with a strong rounding of the leading edge of the nozzle mouth to be able to achieve a feed-increasing effect through the nozzle for a given machine output.

Bei den bisher bekannten Düsen um Schiffsschrauben nach Patent 617775 ^war der Düsenkörper in der Hauptsache axial mit Bezug auf die Schraubenanordnung ausgestaltet. Diese Anordnung hat so lange ihre Berechtigung, als der Geschwindigkeitsunterschied zwischen dem der Düse zuströmenden und dem aus ihr austretenden Wasser so groß ist, daß durch die Beschleunigung des Wassers durch die Schraube der Wasserstrahl tatsächlich wesentlich umgelenkt wird.In the previously known nozzles around ship propellers according to patent 617775 ^, the nozzle body was designed mainly axially with respect to the screw arrangement. This arrangement is justified as long as the difference in speed between the water flowing into the nozzle and the water emerging from it is so great that the water jet is actually substantially deflected by the acceleration of the water by the screw.

Bei dem Schraubenantrieb von Schiffen mit großer Geschwindigkeit oder bei Verwendung großer Schrauben bei langsamer fahrenden Schiffen ist die Geschwindigkeitszunahme zwischen dem der Düse zufließenden und aus ihr austretenden Wasser jedoch relativ so gering, daß eine vollständige Umlenkung des Wasserstrahls durch das Arbeiten der Schraube nicht erreicht wird, sondern daß im Gegenteil die Umlenkungswinkel vielfach so gering werden, daß sie praktisch vernachlässigt werden können.In the screw drive of ships at high speed or when in use larger screws on slower moving ships is the increase in speed between the water flowing into and out of the nozzle, however, relatively like this small that a complete deflection of the water jet by working the Screw is not achieved, but that, on the contrary, the deflection angle often so become small that they can practically be neglected.

Bei diesen zuletzt geschilderten Verhältnissen führt die bisher gebräuchliche Ausgestaltung der Düse, bei der die Düsenachse in der Hauptsache mit der Schraubenachse zu-' sammenfällt, zu erheblichen Widerständen für das hindurchtretende Wasser, die erfindungsgemäß dadurch vermieden werden, daß die Hauptrichtung der Düsenachse und, soweit als dies praktisch durchführbar ist, auch die radialen Querschnitte des Düsenkörpers angenähert in die Richtung des zu- und abströmenden Wassers gestellt werden. Die radialen Tragflügelquerschnitte des Düsenkörpers erhalten also gewissermaßen die für die Widerstandsverminderung günstigste An-Stellung. Wie in den Fig. 1 und 2 gezeigt, erhält unter Berücksichtigung des Vorstehenden die Düsenachse eines normalen Einschraubenseeschiffes mit ringförmiger Düse eine von vorn unten nach hinten oben gerichtete Neigung, die mit der Schraubenachse in der Mittschiffsebene einen gewissen Winkel bildet, und dessen Größe von der Führung der Hinterschiffslinien abhängig ist.In the case of these last-described conditions, the configuration that has been customary up to now leads the nozzle, in which the nozzle axis mainly coincides with the screw axis, leads to considerable resistance for the water passing through, which according to the invention can be avoided in that the Main direction of the nozzle axis and, as far as this is practically feasible, also the radial cross-sections of the nozzle body approximated in the direction of the inflow and outflow Water. The radial wing cross-sections of the nozzle body are given the for the reduction in resistance is the most favorable employment. As shown in Figs. 1 and 2, takes into account the above, receives the nozzle axis of a normal single-screw sea ship with an annular nozzle, one directed from the front bottom to the rear top Inclination that forms a certain angle with the screw axis in the midship plane forms, and the size of which depends on the leadership of the stern lines.

Handelt es sich um ein Schiff mit hinten völligen Wasserlinien in Höhe der Schraubenachse, so werden die radialen Horizontalquer-If it is a ship with complete water lines at the rear at the height of the propeller axis, so the radial horizontal transverse

schnitte der Düse ebenfalls diesem Wasserlinienverlauf in der Hauptsache angepaßt, wie in Fig. 3 dargestellt.sections of the nozzle are also mainly adapted to this waterline course, as shown in FIG. 3.

Bei einem Einschraubenschiff mit Kreuzerheck oder einem ähnlichen völligen Heck über der Schraube wird der Düsenkörper nur in unterem Teil eine ringförmige Gestaltung erhalten mit entsprechender Anstellung der radialen Querschnitte, während der obere Innenteil der Düse von einer halbtunnelförmigen Einbuchtung im Schiffsheck gebildet wird, deren Richtungsverlauf ebenfalls möglichst in die durch die Hinterschiffsform bedingte Zustromrichtung des Wassers gestellt wird. Dies ist in den Fig. 6 und 7 beispielsweise zur Darstellung gebracht. ■With a single screw ship with a cruiser stern or a similar complete stern over of the screw, the nozzle body is given an annular design only in the lower part with a corresponding adjustment of the radial cross-sections, while the upper inner part the nozzle is formed by a half-tunnel-shaped indentation in the stern of the ship, whose direction is also, if possible, in the direction of the inflow caused by the shape of the stern of the water. This is shown in FIGS. 6 and 7, for example. ■

Bei Anordnung einer Einzelschraube hinter einem völligen Hinterschiff wird man zweckmäßig die Form des Düsenkörpers und die Zustromrichtung des Wassers dadurch günstig beeinflussen, daß man in dem Schiffskörper vor der Düse beiderseits halbtunnelaÄige Einbuchtungen anbringt, die den Wasserzustrom zur Düse angenähert in die gewünschte axiale oder annähernd axiale Richtung des Schraubenstroms umlenken. Die Fig. 4 und 5 zeigen ein Beispiel für diesen Fall. Derartige Einbuchtungen sind ebenfalls in den Fig. 6 und 7 mit zur Darstellung gebracht. . . . .If a single screw is arranged behind a complete stern, it becomes useful the shape of the nozzle body and the direction of flow of the water influence favorably that one in the hull In front of the nozzle, half-tunnel-like indentations are made on both sides, which approximate the water flow to the nozzle to the desired level deflect axial or approximately axial direction of the screw flow. Figs. 4 and 5 show an example of this Case. Such indentations are also shown in FIGS. 6 and 7 brought. . . . .

Bei Zweiwellenanordnungen an einem Schiffskörper mit normalem trapezförmigem Heck und Ruderanordnung mittschiffs am Hintersteven wird der Düsenkörper fast stets teilweise durch tunnelartige Einbuchtungen in die Seiten des Schiffskörpers gebildet werden müssen. Ebenso wie bei den Einschraubern wird man erfindungsgemäß auch in diesem Falle die Achsrichtung der Düse, die Richtung ihrer axialen Querschnitte und die Richtung der Eintunnelung ungefähr in die Richtung des durch die Schiffsform bedingten Zu- und Abstroms bringen.In the case of two-shaft arrangements on a ship's hull with a normal trapezoidal shape The nozzle body is almost always the stern and rudder arrangement amidships on the stern stem are partially formed by tunnel-like indentations in the sides of the hull have to. As with the screwdrivers, according to the invention, in in this case the axial direction of the nozzle, the direction of its axial cross-sections and the Direction of tunneling approximately in the Bring the direction of the inflow and outflow caused by the shape of the ship.

Wenn bei derartigen Zweiwellenanordnungen die Schrauben zu weit nach hinten angeordnet sind, besteht die Gefahr, daß sich zwischen den beiden austretenden Schraubenstrahlen eine die Fortbewegung des Schiffes hemmende Wirbelschleppe bildet, die vermieden wird, wenn man die Schrauben so weit am Schiffskörper nach vorn anordnet and die Richtung der austretenden Schraubenwasserstrahlen in Verbindung mit der Ausgestaltung des Hinterschiffs so anordnet, daß die Austrittsstrahlen sich unter Berücksichtigung ihrer durch die Geschwindigkeitsabnahme des Wassers bedingten Ausbreitung ohne Ablösung vom Schiffsheck hinter dem Hintersteven oder hinter dem daran befindliehen Ruder vereinigen können. Die Abnahme der Geschwindigkeit bedeutet dabei eine Zunahme des Wasserdrucks an den Seiten des keilförmigen Hecks und kommt als Vor-■' schubkomponent für den Schiffskörper zur Wirkung.If the screws are positioned too far to the rear in such two-shaft arrangements there is a risk that there will be between the two exiting screw beams a wake vortex that hinders the movement of the ship is avoided if you place the screws so far forward on the hull and the direction of the exiting screw water jets in connection with the design of the stern so that the exit jets are taking into account their due to the decrease in speed of the water-related spread without detachment from the stern behind the Can unite stern post or behind the rudder attached to it. The decrease the speed means an increase in the water pressure on the sides of the wedge-shaped stern and occurs as an advantage thrust component for the hull to the effect.

Unter Berücksichtigung strömungstechnischer 'Erwägungen wird man die halbtunnelartigen Ausbuchtungen der Schiffsseite im Bereich der Düse zweckmäßig so weit nach vorn und hinten ausdehnen, daß diese Ausbüchtungen als Leitrinnen für das der Düse zu- und abströmende Wasser wirken.Taking into account fluidic 'Considerations one will expediently follow the semi-tunnel-like bulges on the ship's side in the area of the nozzle so far Extend front and rear that these bulges act as guide channels for the nozzle Incoming and outgoing water have an effect.

Sollte die horizontale Lage der Schraubenwellen sich nicht in -eine Richtung drehen lassen, die dafür bürgt, daß das austretende Schraubenwasser sich nicht vom Schiffsheck ablöst, so kann man die Ablösung auch dadurch vermeiden, daß man dem Austrittsteil der Düse eine solche Neigung gegen die Schiffswand gibt, daß das austretende Wasser dagegen gedrückt wird; dabei wird der erforderliche Austrittsquerschnitt unter Umständen durch eine entsprechend schmale und hohe Form der Austrittsöffnung gewahrt.Should the horizontal position of the screw shafts cannot be turned in a direction that guarantees that the escaping Screw water does not detach from the stern of the ship, the detachment can also be avoided by giving the outlet part of the nozzle such an inclination against the Ship wall gives that the escaping water is pressed against it; the required The outlet cross-section may be preserved by a correspondingly narrow and high shape of the outlet opening.

Bei Düsen für Zweiwellenanordnungen an einem Schiff mit Kreuzerheck oder bei ande- ' ren völligen Hinterschiffsförmen über den Düsen kann man die den Widerstand vermehrende schädliche Wirbelschleppe zwischen den beiden austretenden Schrauben-Wasserstrahlen auch dadurch vermeiden, daß man die zum Schließen des Totwasserraums zwischen den beiden Schraubenstrahlen benötigte Wassermenge, fortlaufend von unten her durch eine halbtunnelartige Ausgestaltung des Raums zwischen den beiden seitlichen Düsenkörpern zuführt.For nozzles for two-shaft arrangements a ship with a cruiser stern or with other complete aft ship shapes over the Nozzles can be used to interfere with the drag increasing the drag Avoid the two emerging screw water jets also by the fact that one needed to close the dead water space between the two screw jets Amount of water, continuously from below through a semi-tunnel-like design of the space between the two side nozzle bodies.

In den auf den beiden Zeichnungsblättern dargestellten Fig. 1 bis 12 sind beispielsweise Ausführungsformen für den grundlegenden Erfindungsgedanken und seine verschiedenen Kombinationsmöglichkeiten gezeigt.In FIGS. 1 to 12 shown on the two sheets of drawings, for example Embodiments for the basic idea of the invention and its various Possible combinations shown.

Fig. ι zeigt das Heck eines normalen Einschraubenseedampfers. Die Schraube ist von einer ringförmigen Düse umgeben, deren Hauptachse in der Mittellängsebene des Schiffes einen Winkel α mit der Richtung der Schraubenachse bildet.Fig. Ι shows the stern of a normal single-screw steamboat. The screw is surrounded by an annular nozzle, the main axis of which is in the central longitudinal plane of the Ship forms an angle α with the direction of the screw axis.

Fig. 2 zeigt die Ansicht des gleichen Schiffes von hinten. Darin ist besonders erkenntlieh, daß die Düsenaustrittsöffnung 1 nicht mit dem lichten Düsenquerschnitt im Schraubendrehkreis 2 und der Düseneintrittsöffnung 3 auf der gleichen Horizontalachse liegt. Fig. 2 shows the view of the same ship from behind. It is particularly evident that the nozzle outlet opening 1 does not have the clear nozzle cross-section in the screw turning circle 2 and the nozzle inlet opening 3 lies on the same horizontal axis.

Fig. 3 ist ein Horizontalschnitt zu einem Einschraubenschiff, ähnlich wie in Fig. 1 dargestellt, und zeigt, wie bei einem völligen Schiffsheck die radialen Düsenquerschnitte zwischen ϊ und 3 sich der Zustromrichtung des Wassers, die durch das völlige Schiffsheck gegeben ist, anzupassen haben.Fig. 3 is a horizontal section through a screw-in ship, similar to that shown in Fig. 1, and shows the radial nozzle cross-sections as in a complete stern of a ship between ϊ and 3 is the direction of the water flowing through the entire stern of the ship is given, have to adapt.

Fig. 4 und 5 geben ein Beispiel dafür, wieFigures 4 and 5 give an example of how

bei einem völligen Schiffsheck durch Ausbuchtungen in den beiden Schiffsseiten der Zustrom des Schraubenwassers zu der Düse schon vor der Düse allmählich so umgelenkt wird, daß eine scharfe Umlenkung innerhalb der Düse vermeidbar ist. Dadurch werden auch die radialen Düsenquerschnitte mehr in Fahrtrichtung des Schiffes gebracht.in the case of a complete stern through bulges in the two sides of the ship, the influx of the screw water to the nozzle is gradually deflected before the nozzle so that a sharp deflection within the nozzle is avoidable. This also makes the radial nozzle cross-sections more in Brought the direction of travel of the ship.

In Fig. 4 zeigt die Linie 4 die ursprüng-Hch volle Schiffsform, die Linie 5 die ausgebuchtete Schiffsform. In Fig. 5 ist durch die Linien 6 und 7 ein Konstruktionsspant etwa gemäß dem Schnitt a-h der Fig. 4 zur Darstellung gebracht, worin Linie 6 die ursprüngliehe völlige Schiffsform und Linie 7 die Schiffsform mit den Ausbuchtungen kennzeichnet. In FIG. 4, line 4 shows the originally full ship shape, line 5 shows the bulged ship shape. In Fig. 5, lines 6 and 7 show a structural bulkhead approximately according to the section ah of FIG.

Fig. 6 und 7 zeigen die Anordnung einer Düse unter einem Kreuzerheck. Auch hier steht in der Mittschiffsebene die Düsenachse in einem Winkel <x zur Achse der Schraubenwelle. Die Linie 8 deutet an, daß auch die halbtunnelförmige Ausbuchtung des Schiffes im oberen Teil des Düsenkanals sich der Richtung . der Düsenachse anpaßt. Durch die Linien 9 und 10 in Fig. 7 ist weiterhin dargestellt, wie die völlige Schiffsform vor der Düse einen besseren Wasserzulauf zur Düse und damit eine bessere Düsenwirkung gewährleisten kann. Durch die Linien 1, 2 und 3 sind, wie in Fig. 2, der Düsenaustritt, die lichte Düsenweite im Schraubendrehkreis und die Düseneintrittsöffnung gekennzeichnet.6 and 7 show the arrangement of a nozzle under a cruiser stern. Here, too, in the midship plane, the nozzle axis is at an angle <x to the axis of the propeller shaft. The line 8 indicates that the semi-tunnel-shaped bulge of the ship in the upper part of the nozzle channel is in the same direction. adjusts to the nozzle axis. The lines 9 and 10 in FIG. 7 also show how the complete ship shape in front of the nozzle can ensure a better water supply to the nozzle and thus a better nozzle effect. As in FIG. 2, the lines 1, 2 and 3 indicate the nozzle outlet, the clear nozzle width in the screw turning circle and the nozzle inlet opening.

Fig. 8 und 9 zeigen die Anordnung von schräg gestellten Düsen für eine Zweiwellenanlage. Die Schraubenwellen selbst sind in diesem Falle parallel. Die Düsenachsen stehen aber in der Horizontalebene in einem Winkel β zu den Schraubenachsen. Die Schrauben sind so weit nach vorn in seitlichen Ausbuchtungen des Schiffskörpers angeordnet, daß die Schraubenstrahlen in Verbindung mit den gegen das Schiff geneigten Austrittsteilen der Düsen eine Ablösung des Schraubenwassers vom Schiffsheck verhindern. Die seitlichen Ausbuchtungen des Schiffskörpers, die teilweise den Düsenkanal mit zu bilden haben und gleichzeitig guten Zu- und Ablauf des Wassers sichern, sind durch die Linie χ 2 gegenüber der ursprünglichen Wasserlinie 11 gekennzeichnet.8 and 9 show the arrangement of inclined nozzles for a two-shaft system. The screw shafts themselves are parallel in this case. The nozzle axes are in the horizontal plane at an angle β to the screw axes. The screws are arranged so far forward in lateral bulges of the hull that the screw jets in connection with the outlet parts of the nozzles inclined towards the ship prevent the screw water from becoming detached from the ship's stern. The bulges on the side of the hull, which in some cases also have to form the nozzle channel and at the same time ensure a good inflow and outflow of water, are marked by the line χ 2 opposite the original water line 11.

Fig. 9 zeigt eine Rückansicht zu Fig. 8 und deutet durch die Linien 1, 2 und 3 an, daß die Düsenachsen zu den Achsen der Schraubenwellen auch in der Vertikalebene unter einem Winkel stehen, ähnlich dem Winkel α der Fig.i.Fig. 9 shows a rear view of Fig. 8 and indicates by the lines 1, 2 and 3 that the nozzle axes are at an angle to the axes of the screw shafts also in the vertical plane, similar to the angle α of Fig.i.

Fig. 10, 11 und 12 zeigen Seitenansicht, Rückansicht und Horizontalschnitt einer Zweiwellenanordnung eines Schiffes mit Spiegelheck, bei der die Schraubenwellen nach hinten auseinanderlaufen. Die Schrägstellung der Düsenachsen 14 zu den Achsen der Schraubenwellen 13 ist durch den Winkel a in Fig. 10 und durch die Linien der Düsenrückansicht 1, 2 und 3 gekennzeichnet.10, 11 and 12 show side view, rear view and horizontal section of a two-shaft arrangement of a ship with a transom, in which the propeller shafts diverge towards the rear. The inclined position of the nozzle axes 14 to the axes of the screw shafts 13 is characterized by the angle a in Fig. 10 and by the lines of the nozzle rear view 1, 2 and 3.

Da die Schraubenstrahlen nach hinten auseinanderlaufen, ist es besonders notwendig, daß der Totwasserraum zwischen den beiden Schraubenstrahlen von vorn und unten her aufgefüllt werden kann. Dies geschieht durch eine Zustromrinne, die durch die Linie 16 in den Fig. 10, 11 und 12 angedeutet ist. Der Wasserzutritt zu dieser Rinne ist so, daß das Wasser nirgends eine plötzliche Umlenkung erfährt und daher sich von den Rinnenwänden nirgends ablösen kann, sie ist also nach strömungstechnischen Gesichtspunkten ausgebildet. Since the screw beams diverge towards the rear, it is particularly necessary to that the dead water space between the two screw beams from the front and below can be filled. This is done through an inflow channel that runs through line 16 in 10, 11 and 12 is indicated. Of the The access of water to this channel is such that the water does not suddenly deflect anywhere experiences and therefore cannot detach itself anywhere from the channel walls, so it is according to flow technology Trained points of view.

Auch bei Schiffen mit parallel austretenden Schraubenstrahlen oder sogar Schraubenstrahlen, die aufeinander zulaufen, kann man erfindungsgemäß den zwischen den Schraubenstrahlen entstehenden Totwasserraum durch eine derartige Zulaufrinne fortlaufend mit Wasser auffüllen und damit die Wirksamkeit des Antriebs verstärken bzw. den Fahrwiderstand des Fahrzeugs vermindern.Also on ships with parallel emerging propeller beams or even propeller beams, which converge, you can according to the invention between the helical beams The resulting dead water space is continuously filled with water through such an inlet channel and thus the effectiveness increase the drive or reduce the driving resistance of the vehicle.

Claims

Claim:

Watercraft according to patent 617 775, in which the outside of the hull lying propulsion screw approximately at the narrowest point of a radially completely closed, front rounded nozzle is arranged freely rotating, the inner wall according to the caused by the screw action fluidic principles is formed and the outer wall taking into account the shape of the hull given course of the water flow is adapted, characterized in that the flow axis of the nozzle channel in the direction of the inflowing water is determined by the shape of the ship due to the nozzle body, if necessary deviating from the axis of the screw given direction.

1 sheet of drawings