Ich habe in einem Bericht kurz erwähnt gesehen, dass eine langsam drehende Schraube einen höhere Wirkungsgrad hat, ohne dass dies näher begründet wurde.
Wäre dies nicht im Hinblick auf Elektroantrieb besonders wichtig? Was müssten im Hinblick auf Blattgröße und Anstellwinkel dabei beachtet werden?
findet man sowas verständlich erläutert im Internet irgendwo.?
Danke
Bei höheren Drehzahlen des Propellers hat man höhere Verluste durch größere Kavitation. Dies ist d a s Problem seit Erfindung des Schiffspropellers.
Die Schiffbauversuchsanstalten sind seit Jahren dabei, den richtigen Propeller zu entwickeln. Das heißt, für jeden Schiffstyp einen andern.
Versuch mal Dein Glück bei der :
Schiffbauversuchsanstalt GmbH
Bramfelderstr. 164
22305 Hamburg
040-69203-0
Sie sind sicher auch im Internet.
Bitte!
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Die Vortriebskraft (das ist der Effekt, den man bei der
Schiffsschraube braucht) ist gleich der zeitlichen
Impulsänderung des von der Schiffsschraube durchgepumpten Wassers.
Der Impuls: p = m . v (Masse mal Geschwindigkeit)
zeitlichen
Impulsänderung des von der Schiffsschraube durchgepumpten Wassers: dp = m_punkt . delta_v = F
F = Vortriebskraft
m_punkt = Massestrom des Wassers = Schiffsgeschwindigkeit mal Schiffsschraubenquerschnittsfläche (in grober Näherung)
delta_v = Geschwindigkeitsänderung des von der Schiffsschraube durchgepumpten Wassers
Die benötigte Antriebsleistung P (ohne Kavitation, Wirkungsgrad etc) beträgt
P = 0,5 mal (m_punkt . delta_v^2)
Die aus der Antriebsleistung in grober Näherung erzielte Vortrebskraft F ist also
Die Gleichung
F = m_punkt . delta_v
läßt sich umformen zu
delta_v = F/m_punkt
und einsetzen in die Bestimmungsgleichung der Leistung
P = 0,5 . (m_punkt . delta_v^2)
P = 0,5 . (m_punkt . F^2 / m_punkt^2)
das läßt sich kürzen
P = 0,5 . F^2 / m_punkt
also: je größer m_punkt, das ist Massestrom des Wassers = Schiffsgeschwindigkeit mal Schiffsschraubenquerschnittsfläche desto kleiner die erforderliche Antriebsleistung
Harald
P.S.: Das ist auch der Grund, warum ein Düsenflugzeug mit Fan - Triebwerk weniger Sprit braucht als mit einem Triebwerk ohne Nebenstrom.
Harald
Bei höheren Drehzahlen des Propellers hat man höhere Verluste
durch größere Kavitation. Dies ist d a s Problem seit
Erfindung des Schiffspropellers.
Die Schiffbauversuchsanstalten sind seit Jahren dabei, den
richtigen Propeller zu entwickeln. Das heißt, für jeden
Schiffstyp einen andern.
Versuch mal Dein Glück bei der :
Schiffbauversuchsanstalt GmbH
Bramfelderstr. 164
22305 Hamburg
Kavitation kenn ich noch von der Finne beim Windsurfen, aber es ging mir nicht um hohe, sondern um niedrige Drehzahlen.
Ich versuche es mal bei der Anstalt.
Danke
Gunter
Hallo Gunter!
In Deiner Frage schreibst Du, daß ein langsam laufender Propeller einen höheren Wirkungsgrad hat.
Da Du scheinbar nicht mit der Kavitation zufrieden bist, müßtest Du dabei schreiben, was Du damit meinst.
Höheren Wirkungsgrad als ein schnellaufender oder mehr als 100%?
Läuft ein Propeller langsam (50 U/min) hat er normalerweise einen höheren Wirkungsgrad, als wenn er schnell läuft (125 U/min). Da dann die Kavitation nicht so stark ist.
Nur, ein normales Schiff mit normalen Drehzahlen hat bei geringer Drehzahl, wie bei hoher Drehzahl kaum Unterschiede im Wirkungsgrad. Der Slip (Schlupf) ist bei gutem Wetter fast immer Null. Also der Wirkungsgrad 100%.
Slip sind die Verluste. Ein Propeller hat eine bestimmte Steigung. Diese Steigung, sagen wir 4,60 m, ist auch der zurückgelegte Weg pro Wellenumdrehung.
Der zurückgelegte Weg per Navigation wird ins Verhältnis zum theor. Weg (UmdrehungenxSteigung) gesetzt und man hat den Slip oder den Wirkungsgrad.
Bei Kriegsschiffen mit hohen Drehzahlen (über 300 U/min) spielt die Kavitation eine große Rolle. Also dort ist ein langsam laufender Propeller im Wirkungsgrad höher.
Man muß bei diesen Berechnungen aber immer bedenken, daß es kaum noch Schiffe mit Festpropellern gibt. Sie haben heute fast immer Verstellpropeller.
Gruß Werner