Vollbremsung eines Kreuzer ohne ABS!?

[rosenow]

Moin Martin, einfach,     GENIAL !!!   

[harold]

>>> http://forum-marinearchiv.de/smf/index.php?topic=6734 (ohne blauen Elefanten)

...nix vorgekaut, Spee, nur in verdaubaren Portionen und halbwegs Menue-Reihenfolge serviert, wie üblich.-

Wird aber noch einige weitere Tage dauern, bis es dann fertig ist.

Vorspeise ist serviert (und, entgegen meiner Ankündigung, nicht gesperrt; aber das ist keine Einladung zur freien Assoziation à la Dr. Sigmund Freuds Couch :
"als wir damals ... insert anything; - oder, noch besser: kavitative Effekte beim Abwaschen, oder warum der Teller beim Spülen am Rand immer dreckig bleibt").

Harold

[ufo]

... Der Fehler: 25kn sind nicht 0,5m/s sondern ca. 12,5m/s   (25*1,8*1000/3600 oder vereinfacht 25/2)
5m*1,7 = 8,5m/s, war also wohl etwas konservativ geschätzt. Da müssten mindestens 12,5m/s raus kommen.

Lehre daraus:
Das Wasser durch das sich der Propeller schraubt steht doch! (In der Praxis allerdings nicht ganz)
Macht es dies nicht, so hat man große Verluste. Deshalb beschleunigen Schiffe ohne Verstellpropeller auch schlecht.

Johannes

Wohlbemerkt! 

Hab Dank! So freut mich eine Debatte denn ja doch wenn man sich Zeit und Musse nimmt anderer Leuts Darstellungen richtig zu lesen, zu begutachten, Fehler zu entdecken und daran zu knabbern!
Vielen Dank dafuer! 

Richtig – mein Dampfer war zu langsam – mein Dampfer faehrt mit der geschaetzten Geometrie sogar rueckwaerts! 

Ich bitte das zu entschuldigen. Es ehrt Dich dass Du eben nicht (!) einfach davon ausgegangen bist dass dieses oder jenes einfach richtig ist!
Dogmen sind ja doch in einem Forum zu religioesen Fragen besser aufgehoben.




Ob ich nach wie vor denke, dass Propeller ein Schiff durch Massenverlagerung antreiben? Doch, doch! Das schon. Wasser hat halt keine Balken.

Ich hab keinen Scanner um Abbildungen aus Buechern zu praesentieren aber ich hab mal eine Handvoll recht einfach greifbarer Informationen aus dem Netz zusammengesucht – durchaus gute Sachen! Nix Wikipedia oder so!

Bleiben wir doch bei der Schraube aus dem Beispiel; neun Meter Durchmesser, fünf Meter Steigung.
Schraubt die sich einmal um sich selbst (Wie ein Korkenzieher halt oder Schraube in Knetgummi), dann hat die einen Wasserzylinder von einer Flache von  Kreis (63.62 Quadratmeter) mal eben der Hoehe (318.1 Kubikmeter) durchlaufen. Das heist das Wasservolumen durchlaeuft die pro Umdrehung.

Nun ist Wasser aber fluessig. Die Schraube hat also einen 'slip'. Das heist bei jeder Umdreheung schaft sie weniger als ihre eigene Steigung.
Hier:
http://www.manbw.com/article_005405.html
hat MAN eine recht schoene Broschuere die Schiffsdaten erklaert. (Die Broschuere finde ich sowieso sehr empfehlenswert, wenn man etwas in Schiffsgeometrie eintauchen will.) Auf Seite 15 finded sich eine Graphik, die recht schoen erklaert wie man sich das mit dem Slip vorstellen darf und wo der Unterschied zum Korkenzieher ist.
Ich denke mal die Schiffsmaschienenbauer von MAN wissen was sie zu diesem Thema publizieren.

Eine langsam drehende Riesenschraube optimiert fuer genau einen Wirkungsbereich schafft vielleicht einen Slip von wenigen Prozent, Schrauben fuer weitere Wirkungsbereiche eher um die 10 Prozent, Schrauben unter Lastwechseln, Gasgeben, Bremsen auch gern mal ueber 100 Prozent.

Unsere Schraube aus dem Beispiel habe mal einen Slip von 8 Prozent. Wasser laesst sich nicht zusammendruecken. Wenn die Schraube sich pro Umdreheung nur 92 Prozent vorausbewegt, muss der Wasserzylinder halt die restlichen 8 Prozent nach hinten.
Das heist die Schraube schaufelt mit jeder Umdrehung 25 Kubikmeter Wasser nach hinten, hundert mal pro Minute.

Das erzeugt einen ganz achtbaren Schraubenstrom – englisch the Screw Race. Da bleib ich erstmal bei und damit bin ich auch gar nicht so alleine.

Hier in einer den meisten von uns vermutlich recht vertrauten Sammlung von Artikeln finded sich ein Beitrag von Stuart Slade zu Propellern:
http://www.navweaps.com/index_tech/tech-034.htm
So im unteren Drittel des Beitrages schreibt er zum Screw Race:
"... the fact that the propeller works in the ship's wake.  What is normally called a wake isn't; its a combination of the ship's real wake and the race from the screws.  Differentiating between the two is easy - the race travels backwards relative to the ship, the wake travels in the same direction as the ship but at a lower speed."

Nun - The race travels backwards – meint zumindest dieser Marineingenieur.

Und dieser Schraubenstrom ist auch keineswegs eine immaginaere Groesse. Das ist schon Wasser, was nach hinten geworfen wird mit der selben verheerenden Wirkung wie Zementsaecke.
Darum finded man Beitrage dazu auch weniger unter der Rubrik 'Schiffbau' als vielmehr in 'Strom- und Hafenbau'. Die betrifft das naemlich wenn die Propellerstroeme von Schiffen Kanalsohlen errodieren oder Spundwaende auswaschen.

Hier aber mal ein Beispiel aus dem eher unverdaechtigen Bereich des Umweltschutz:
http://www.crctourism.com.au/CRCBookshop/Documents/Ellis%2061013_CruiseShips-FINAL.pdf
Ab Seite 24 geht es da um den Effekt von Propellersroemen. Da finden sich dann auch einige recht einfache Naeherungen zu dem Thema.

Wenn man aber tiefer einsteigen will empfiehlt sich vielleicht ein Besuch bei Google Books:

Wenn man in den Rawson/Tupper guckt (Band II, Seite 403 ff) kann man in ziemlich Detail in der Geschichte versinken.
http://books.google.com/books?id=bsnq7xxExDgC&pg=PA403&dq=screw+race&sig=cr4jSA-75BhdJHKiRdVX0FUZNVE#PPA404,M1
(Mag sein, dass der Link nicht geht. Ich glaube man muss sich anmelden (kostenlos) bei Google Books. Einfach einlogen und "screw race" eingeben – der vierte oder fuenfte Link ist Rawson Tupper.)

Auf Seite 403 heisst es dann ganz explizit: "... the force available for propelling a ship could be related to the momentum of the screw race." Das les ich so dass der Vortrieb des Schiffes direkt proportional ist Zum Impuls im Propellerstrom.

Ein weiterer interessanter Punkt vielleicht zur Frage Sog oder Druck den Propellerstrom bewegt und damit das Schiff antreibt finded sich auf Seite 404.
"... half the velocity increase experienced in the screw race is caused by the suction of the propeller and takes place before the water enters the propeller disc."
Sieh da – es haben alle recht! Der Propellerstrom entsteht durch Sog und Druck!
Aber es impliziert eben auch, dass sich der Propeller nicht durch (relativ) stehendes Wasser schraubt, sondern dass er Wasser aktiv beschleunigt.

Wenn man grad bei Google Books ist lohnt noch ein Blick in Tsinker, Marine Structures Engineering
http://books.google.com/books?id=iRyEFSmCORkC&pg=PA1&dq=evaluation+of+load+carrying&sig=atnMBEadvAi9qBlteP660xy-ZBE#PPA266,M1
Seite 30ff
Auf Seite 31, Abbildung 1-10 eine ganz interessante Graphik wie man sich den Propellerstrom vorstellen darf (umgeben von Formeln wie man den berechnen kann).

Tja – lange Rede kurzer Sinn – ich denke nach wie vor ein Schiffspropeller bewegt Wasser im Propellerstrom (oder Screw Race) achteraus und treibt damit das Schiff an.


Andere Ideen, Einwuerfe, Vorschlaege, Quellen, Fehlerentdecker, ... immer willkommen.
Noch hab ich kein Dogma daraus gemacht.

Ufo

[ufo]

Um das Vorangegangene hier noch mit ein wenig weniger wissenschaftlich verbraemten Worten zu unterfuettern:

Hier:
http://www.mercurymarine.ca/mercatwork/docs/Everything%20You%20Need%20to%20Know%20About%20Propellers.doc
Hat es eine Broschuere vom Mercury Marine; die meisten kennen die vielleicht als einen der grossen Aussenbordhersteller. Ich denke die verstehen ein klein wenig von Propellerantrieb.

Unter der Ueberschrift " The "Push/Pull" Concept" streichen auch die nochmal heraus, dass der Propellerantrieb zu Teilen aus Sog und Druck resultiert.
Und direkt darunter beschreiben sie unter dem Titel "Thrust/Momentum" wie ein Propeller Schub aufbaut um eben das Boot zu schieben.

Ein gutes Stueck weiter unten gehen sie dann ausfuehrlich auf den Begriff "Slip" ein (unter genau der Ueberschrift zu finden).
Das ist lesenswert, weil es vielleicht das eine oder andere Missverstaendnis klaert. Da heisst es dann dass ein Propeller ohne Slip – ein Propeller also, der einfach nur leer durch das Wasser schraubt – keinen Vortrieb liefert, weil er keinen Schub aufbaut.

Der ganze Beitrag ist so eher in Laymens Terms geschrieben und kommt ohne Differentialgleichungen aus – aber die Physik dahinter ist schon ganz ok, denke ich.

Hier:
http://powerandmotoryacht.com/features/0601surfacedrives/
hat es noch einen Artikel aus dem Motorbootbereich. Der ist aber eher wieder auf populaerwissenschaftlichem Niveau – so Spiegel vielleicht  .
Der zweite Absatz beschreibt aber in wenigen Worten recht schoen meine Sicht der Dinge.

Ufo


Andere Ansichten herzlich willkommen!

[ufo]

Und wer keine Lust hat, Links durchzuarbeiten:
Bin Gestern zur Teepause mal bei unserem Naval Engineering Department in die Bibliothek gestrolcht und hab geguckt ob ich nicht etwas im Regal finde, dass einerseits fachlich hinreichend ist um eben nicht in Wikipedia Niveau zu gleiten und dennoch ohne lange Differentialgleichungen auskommt.

Sydney W. Barnaby; "Marine Propellers", letzte Auflage 2005 bei Ellibron Classics.

"Lecture 1:
The principle upon which nearly all marine propellers work, is the projection of a mass of water in a direction opposite to that of the required motion of the vessel. The only exception to this rule is met with the case of a few river steamers and ferry-boats, where a chain or rope lying in the bed of the river passes over a drum or wheel in the vessel itself.
When a vessel is in motion at a regular speed, the reaction of the mass of water projected backwards by the propeller is exactly equal to the resistance experienced by the vessel.
Simple, and almost axiomatic as this statement appears at first sight to be, it is very important that its full bearing should be grasped.
When it is clearly understood that propulsion is obtained by the reaction of a mass of water projected sternwards with a velocity relative to still water, the absurdity is at once seen of attempting to get a propeller to work without slip. If there is no slip, there is no resultant propelling reaction, except in the limiting case where the mass of water acted upon is infinite.
The whole problem, therefore resolves itself to this: What is the best proportion between the mass of water thrown astern and the velocity with which it is projected? That is, if the screw-propeller is under consideration, the ration between its diameter and its pitch.
In symbols – if W = weight of water acted on,
S = slip,
g = 32.2,
Reaction = W x S / g
How big shall we make W?
How big shall we make S?
The consideration which should guide us in the decision will be treated later on.
There are four different kinds of propellers: the oar, the paddle wheel, the screw and the pump.
The first and oldest of them ..."


Ja – soweit der Barnaby dazu.

Also bis zum Beweis des Gegenteils denke ich mal:

a)   Ein Schiffspropeller zieht ein Schiff nicht durch Wasser indem er sich in das Wasser 'hineinschraubt'. Auch 'stoesst sich der Propeller nirgendwo ab'.

b)   Ein Schiffspropeller bewegt ein Schiff indem er Wasser nach achtern 'pumpt'. Die Impulserhaltung bewegt das Schiff dann entsprechend der Masse und Geschwindigkeit des achteraus bewegten Wassers in Gegenrichtung auf und davon.

c)   Ein sogenannter Pumpjet Antrieb ist letztendlich eine andere Ausfuehrung genau dieses Prinzips. Die Masse des bewegten Wassers ist geringer als beim Propeller, dafuer ist die Geschwindigkeit des bewegten Wassers viel groesser.

Sollte mein Rechenfehlenr weiter oben dazu beigetragen haben Verwirrung zu stifften so bitte ich das zu entschuldigen.


So – und nu bin ich neugierig ob die Maus und der blaue Elephant in dem  Thread nebenan deutlich machen koennen, warum man so eine Ticonderoga nun gerade in nur zwei Schiffslaengen zum Stehen bringen kann, ob es dabei schrecklich spritzt oder das alles ganz sacht und butterweich vonstatten gehen sollte und ob dem Kaeptn dabei die Muetze in die Stirn rutschen wird.

Ufo
   

[Ralf]

Lol... Herrlich... Ich denke, sollte dem so sein, dass sie das hinbekommt, dann wird der Smutje "Sabberlott" schreien und sein Sößchen von der Wand kratzen!