Vollbremsung eines Kreuzer ohne ABS!?

Peter Strasser · 28 Mai 2008, 20:13:40

Hallo Ralf,

Respektlosigkeit war hier nicht beabsichtigt.
Sollte dies so rüber gekommen sein, bitte ich ernsthaft dieses zu entschuldigen.

Ralf · 28 Mai 2008, 20:20:50

Hm, ok, vielleicht sah ich es auch zu ernst... Aber die Reaktion von ufo und - wenn man so sehen möchte - etwas patzige Art macht es dann leicht es miss zuverstehen... Kann auch an mir liegen, dann sorry dafür...

harold · 28 Mai 2008, 20:24:05

...zweites Bierchen aufmachen, Jungs... und mal den Ball flach, die Luft raus etc. Geht doch?

Dass man in der Hitze einer Auseinandersetzung mal emotional oder ungeduldig ist - keine große Neuigkeit.
Sollte jedoch nicht zur "Dauerbetriebstemperatur" werden.

Inzwischen haben wir ja einiges an Formeln, und an Daten.

Mein Vorschlag ist, ich sammle jetzt mal alle mir bekannten Fakten / Daten / Fotos, die zur Thematik relevant sind, stell die dann hier möglichst knapp kommentiert rein, als "Spielmaterial".
Dann können wir eher ohne Eifer und Zorn uns damit befassen.
---
Danke übrigens an Peter Strasser, und an Ralf : öffentliche Entschuldigungen sind was Mutiges!

Harold

Albatros · 28 Mai 2008, 20:26:20

Tach auch,

da hab ich ja wieder ganz schön was angerichtet.

für so eine Hohlbirne wie mich wird der Thread jetzt etwas schwierig aber ich Versuch noch mal einzusteigen.Ich hatte eigentlich nur angezweifelt das Schraube in die Wand das selbe ist wie ein Propeller der ein Schiff antreibt.
Mit meinen einfachen geistigen Mittel versuch ich mal zu erklären wie ich mir die Wirkungsweise eines Propellers vorstelle.
Propeller könnte man glaube ich als Strömungsmaschinen bezeichnen die durch Rotation im Wasser ein Druckgefälle in Bewegungsrichtung und somit eine Strömung erzeugen die man als Schub bezeichnen könnte.Also auf der einen Seite entsteht ein Sog und auf der anderen Schub oder Druck.
Das mit der wie Schraube in die Wand würde eher wie eine archimedische Schraube sein,oder? Wurde glaube ich tatsächlich mal so um 1800 rum ausprobiert.
Eventuell hab ich mich jetzt lächerlich gemacht aber was soll`s,man möcht ja auch schlauer werden.

@ Peter Strasser

die förmliche Anrede mit Herr ist in meinem Fall nicht nötig,

Gruß an alle,

Manfred

t-geronimo · 28 Mai 2008, 20:39:03

So, jetzt mal grundsätzlich meine 2 cent zum offtopic:

Peter Strasser, ich komme mit Deiner Art ehrlich gesagt auch nicht ganz klar.
Ich finde, auf Fragen und nachfragen reagierst Du manchmal sehr, sehr spitz und auch mit einer Ironie oder Sarkasmus, die nicht auf Anhieb für jeden zu erkennen ist und somit ebenfalls sehr schnell zu Mißverständnissen führt. Das ist mir schon in dem einen oder anderen Thema aufgefallen.
Für einen absoluten Fachmann des Themas mögen manche Fragen und nachfragen ja etwas seltsam daher kommen, aber ich glaube kaum, daß die Fragenden dies mit böser Absicht tun oder sich absichtlich dumm stellen, um Dich zu foppen.
Fast alle hier sind keine kompletten Fachleute, sondern haben vielleicht trotz vieler Kenntnisse die eine oder andere Lücke. Vielleicht sehen sie auch tatsächlich mal den Wald vor lauter Bäumen nicht.
Aber absolute Laien wie ich versuchen, aus diesem fachchinesisch für sich selbst etwas herauszufiltern und somit etwas zu lernen und den eigenen kleinen Horizont etwas zu erweitern.
Da hilft es wenig, wenn dann Fragen wie oben ich sage mal abgebügelt werden.
Von Größe und Kompetenz würde es zeugen, sich dann herabzulassen und die Frage(n) zu beantworten, und sei es, man beschreibt den Sachverhalt noch einmal und nur mit anderen Worten. Vieles versteht man tatsächlich vielleicht erst beim zweiten mal oder wenn das Pferd mal von hinten aufgezäumt wird.
Oder man sagt klipp und klar, daß man da keinen Bock drauf hat. Auch wenn das doof für unsere Gemeinschaft ist, denn letzteres kommt von gemeinsam, und das sind wir alle. Nur so lebt dieses Forum.
Daher würde ich persönlich es toll finden, wenn Du Dir ein klein wenig mehr von harolds Art aneignen könntest: etwas mehr Geduld mit Unwissenden und vielleicht das eine oder andere Mal dann der Versuch, den gleichen Sachverhalt nochmal mit anderen Worten zu erklären.
Denn das wir alle von Deinem Fachwissen nur profitieren können, steht außer Frage!!
Ich betone ausdrücklich, daß ich dieses nicht als Moderator, sondern als normaler, unwissender aber wissbegieriger Nutzer dieses Forums schreibe.

Jetzt noch was als Moderator:
PN kommt von Privater Nachricht, und privat heißt auch privat.
Auch wenn der Inhalt noch so doof ist, hat er (auch in Auszügen) nichts in der Öffentlichkeit zu suchen!!
Wenn man mit dem Inhalt einer Nachricht nicht einverstanden ist oder sie beleidigende oder diskriminierende Inhalte hat, dann bitte eine Meldung an die Forenleitung (wenn die Differenzen nicht mit dem Schreiber zu klären sind)!!

So, und jetzt zurück zum Thema, alles andere können wir gerne ebenfalls per PN klären.
Dieses Thema ist viel zu wertvoll, um mit zuviel offtopic verwurschtelt zu werden!

Peter Strasser · 28 Mai 2008, 21:00:20

Hallo Albatross,
danke fürs „Du“. Ich denke mit Archimedes hast Du da einen guten Ansatz.

Ich fass mal zusammen, wie ich es Verstanden habe:

Zunächst vielleicht zur Geschichte:

„Geschichtliches: Bereits 1752 legte D. Bernoulli der Pariser Akademie eine Schrift über einen unter dem Schiffsboden vorgesehenen Propeller vor, der aber wegen eines fehlenden wirtschaftlichen Antriebes nicht gebaut wurde. Seit Beginn des 19. Jh. gab es zahlreiche Versuche zur EinführungdesP. als Vortriebsmittcl, z. B. J. C. Stevens, 1820 Delisle. Erst verwendbare P. entwickelte J. Ressel, der 1812 erste Entwürfe anfertigte und 1862 Versuche mit dem Dampfschiff „Civetta" machte, das unter Leitung des Schiffbaumeisters V. Zanon in Triest gebaut und mit einem nach Plänen von dem Triester Mechaniker F. Hermann gefertigten P. ausgerüstet worden war. Während der Bauarbeiten erkannte Ressel die Vorzüge des Heckeinbaus. 1836 verwendete F. P. Smith (1808-1874) einen handbetriebenen P. in einem Boot, der zwei Windungen hatte, 1838 einen P. mit zwei Windungen an seinem Dampfschiff „Archimedes". Später wurden die Windungen auf mehrere Flügel aufgeteilt; die heute übliche Form wurde von J. I. Thornycroft (1843-1918) entwickelt. Verstell-P., bereits erstmalig um 1850 patentiert, wurden zunächst 1928 an Kreuzern, etwa ab 1935 an ersten Handelsschiffen und seit etwa 1955 ständig zunehmend verwendet.“
(aus: Taschenlexikon Schiffbau/Schiffahrt)

Ich verstehe das so, dass der Flügelpropeller nicht Ersatz, sondern Weiterentwicklung der archimedischen Schraube ist und nach dem gleichem Hauptprinzip arbeitet.

@t-geronimo
In Ordnung, so sind die Regeln.

Albatros · 28 Mai 2008, 21:06:12

Hallo Peter Strasser,

Gruß,

Manfred

Peter Strasser · 28 Mai 2008, 21:41:50

Hallo Manfred,

es geht noch weiter. Es tröpfelt nur etwas, damit ich hier nix verwurschtel.

Das mit der Strömungsmaschine ist meiner Ansicht nach auch richtig.

Der oben von mir angeführte Schiffbauprofessor Dr.-Ing. Schneekluth hat das so dargestellt:

„WESEN UND ANWENDUNGSBEREICH DER EINFACHEN STRAHLTHEORIE
Die einfache Strahltheorie geht von der Anschauung aus, dass durch den Propeller ein kompakter Wasserstrahl nach hinten beschleunigt wird, dessen Rückstoß auf die vom Propeller bestrichene Diskfläche als "Schub" zurückwirkt. Unter dem Begriff Diskfläche ist die ganze von den Flügelspitzen beschriebene Kreisfläche zu verstehen. Die Strahltheorie berücksichtigt nicht, wie der Propeller den Schub erzeugt und ist daher nicht auf eine Propellerart beschränkt. Die Strahltheorie dient zum Verständnis der Wirkungsweise des Propulsionsorgans und dazu, den ideellen Wirkungsgrad zu errechnen. Der ideelle Wirkungsgrad eines Propulsionsorgans berücksichtigt nur die Verluste, die man bei Strömungsmaschinen die "Austrittsverluste" nennt, also die im Wasser zurückbleibende Bewegungsenergie.

EINFACHE STRAHLTHEORIE BEZOGEN AUF FREIFAHRTPROPELLER
Man geht von einem so genannten freifahrenden Propeller aus. Das ist ein Propeller, der zwar belastet ist, also Schub aufbringt, aber nicht vom Strömungsbild des Schiffes beeinflusst ist. Es wird ein rein axialer, homogener Strahl mit gleichmäßiger Schubverteilung über den ganzen Querschnitt und reibungsfreies Medium vorausgesetzt. Man kann sich den Propeller ortsfest und das Wasser strömend vorstellen.“

Ich hab das jetzt verkürzt, damit hier nicht soviel schwer verdauliche Theorie steht.

Der letzte Satz ist nach meiner Meinung nicht ganz unwichtig. In der Umkehrung hat man dann einen sich durch das Wasser schraubenden Propeller.

Es gibt aber noch eine zweite Möglichkeit der Betrachtungsweise, die ich für meine Interpretation deutlicher finde:

(Wieder Schneekluth)

„Eine weitere Definitionsmöglichkeit des ideellen Wirkungsgrades ist mit dem Begriff "Slip" verbunden. Das Wort "Slip" ist sprachlich mit dem Wort "schleifen" verwandt. Im Englischen heißt to slip rutschen, schleifen.
Der Begriff Slip lässt sich sehr einfach am Schaufelradantrieb erläutern. Hätten die Schaufeln im Wasser eine feste Unterlage, so würde wie bei einem Landfahrzeug die Umfangsgeschwindigkeit des Schaufelrades gleich der Fortschrittsgeschwindigkeit sein.
Da aber das Wasser keinen festen Halt bietet, muss sich das Rad, damit die Schaufeln einen gewissen Widerstand finden, schneller drehen, als es vorwärts schreitet. Es erhält eine Relativgeschwindigkeit gegenüber dem Wasser, das Rad slipt.
Das Verhältnis der Differenz Schiffsgeschwindigkeit minus Umfangsgeschwindigkeit zur Umfangsgeschwindigkeit heißt scheinbarer Slip
Scheinbar heißt der Slip hier deswegen, weil er vereinfachend mit der Schiffsgeschwindigkeit arbeitet und nicht mit der tatsächlichen Anströmgeschwindigkeit des Antriebsorgans.

Beim Schraubenpropeller entspricht das Produkt aus Drehzahl und Steigung n*P (siehe Auch die Skizze von vorhin) der Umfangsgeschwindigkeit des Rades. Das ist die Fortschrittsgeschwindigkeit des unbelasteten Propellers oder einerSchraube in einer Mutter. Sind die Schraubenflügel sehr dünn und von Schraubenflächenform, dann ist die Steigung P eindeutig.
Hat man es mit endlich dicken Propeller-Blättern zu tun, dann ist die Profilrichtung zu definieren. Hier ist zu unterscheiden zwischen der so genannten "Nullauftriebsrichtung", für die die genannte Definition von P zutrifft und dem auf praktische Belange zugeschnittenen Bezug der Steigung auf die Druckseiten-Tangentenrichtung. Diese Druckseitentandentenrichtung wird üblicherweise zur Steigungsdefinition herangezogen.“

Ich verstehe das alles jetzt so:
Das entscheidende am Propeller ist hiernach die Steigung. Sog und Druck wären nach meiner Interpretation nur die Wand, durch die ich die Schraube drehe.

harold · 28 Mai 2008, 22:10:52

...die versprochenen Illustrationen:

Verstell-Propeller eines Schiffes:

(Aufnahme auf dem Dänholm -von Taucher?- Zugehörigkeit unbekannt)
Durchmesser ca 1,3m

Verstell"propeller" (Kraftwerkslaufrad):

(Kaplanturbine Kraftwerk Losenstein, Durchmesser 4,8m, 22.675 PS Leistungsaufnahme)

Ob jetzt die Schraube das Wasser, oder das Wasser die Schraube treibt, die Blattgeometrie ist beinahe identisch.
Auffallend ist auch die -unabhängig vom Durchmesser- recht geringe Spannweite des Blattes, annähernd identisch mit dem Spindeldurchmesser.
Die Steigung verringert sich von innen nach außen nur um ca 24° (und nicht um fast 70° wie bei weiter spannenden Schrauben).

Strömungsdiagramm, links "normaler", rechts Verstellpropeller:

(Profile abgewickelt auf jeweilige Tangente)

"Wassermassen werden bewegt" = Strömungsumlenkung (dadurch Vortrieb), Radialumlenkung nach außen (dadurch Strömungsanlenkung an das je folgende Blatt).

Peter Strasser · 28 Mai 2008, 22:16:09

So Manfred,

als letztes jetzt vielleicht noch zum Unterschied Wasserstrahlantrieb – Propeller.

Ich hab’s so verstanden:
Der Propeller zieht/schiebt das Schiff durchs Wasser, indem er das Wasser als Medium nutzt um sich darin festzukrallen. Entscheidend sind hier Umdrehung und Steigung.

Der Wasserstrahlantrieb wirft einfach etwas nach hinten weg. Mann könnte das auch mit dem konstanten Wurf von Zementsäcken erreichen, die man vor Fahrtantritt an Bord geschafft hat. Dass der Wasserstrahlantrieb aber ein Medium benutzt, dass er auf See ständig nachbeschaffen kann ist zwar schlau, ändert aber nach meiner Ansicht nichts am Prinzip. Das wichtige ist hier Geschwindigkeit und Masse des ausströmenden (weggeworfenen) Mediums.

Albatros · 28 Mai 2008, 22:20:55

Hallo Peter Strasser,

Du schreibst:Ich verstehe das alles jetzt so:
Das entscheidende am Propeller ist hiernach die Steigung. Sog und Druck wären nach meiner Interpretation nur die Wand, durch die ich die Schraube drehe.

Also doch wie ufo schrieb Knetgummi nur etwas flüssiger.

Und als Fazit...geht doch wenn man will

Gruß,

Manfred

Peter Strasser · 28 Mai 2008, 22:43:34

Danke für den Hinweis Manfred,

ich bin ja noch eine letzte Antwort schuldig:

Zitat von: ufo am 28 Mai 2008, 13:41:33
Ein Dampfer, der am Bug vertaeut ist, die Schraube laufen laesst und sein Ruder entsprechend einschlaegt bekommt sein Heck vom Quai weg. Wie geht das wenn da nicht ein Strom von Wasser ist, der aktiv nach hinten bewegt wird?

Das geht so wie hier:

Zitat von: Peter Strasser am 28 Mai 2008, 21:41:50
EINFACHE STRAHLTHEORIE BEZOGEN AUF FREIFAHRTPROPELLER
Man geht von einem so genannten freifahrenden Propeller aus. Das ist ein Propeller, der zwar belastet ist, also Schub aufbringt, aber nicht vom Strömungsbild des Schiffes beeinflusst ist. Es wird ein rein axialer, homogener Strahl mit gleichmäßiger Schubverteilung über den ganzen Querschnitt und reibungsfreies Medium vorausgesetzt. Man kann sich den Propeller ortsfest und das Wasser strömend vorstellen.“

Ich hab das jetzt verkürzt, damit hier nicht soviel schwer verdauliche Theorie steht.

Der letzte Satz ist nach meiner Meinung nicht ganz unwichtig. In der Umkehrung hat man dann einen sich durch das Wasser schraubenden Propeller.

Nur ohne die Umkehrung. Da das Schiff vertäut ist, bzw. einfach so still liegt, hasst Du dann wirklich einen Strom, der auf das Ruderblatt wirkt.

Das mit dem "von der Spitze des Bohrers betrachtet" war halt gar nicht so blöd gemeint, ist alles eine Frage des Bezugspunktes.

Woelfchen · 28 Mai 2008, 23:02:04

Edit:
Die Folgenden Überlegungen sind wohl teilweise falsch.
Ende Edit.

Ich habe das ganze etwas anders Verstanden als Peter Strasser.

Ich finde man kann es auch gut mit einem Flugzeugantrieb vergleichen.

Propeller: (Schiffschraube)
Bewegt eine große Masse "langsam" nach hinten. -> gut für den langsamen Flug/Fahrt.

Strahltriebwerk: (Jet)
Bewegt eine kleine Masse schnell nach hinten. -> gut für hohe Geschwindigkeiten (Überschall)

Bei beiden gilt:
Flugzeug bewegt sich nach vorne, die Luft nach hinten.

So, jetzt zum Schiff:
Schraubenumdrehungen:
Es wurde ja auch aufgeführt das ein Schiffspropeller wesentlich mehr Umdrehungen macht als für den Vortrieb gebraucht werden würden wenn das Wasser an seiner Stelle bleibt. -> Wasser fliest schneller nach hinten als das Schiff Fahrt macht.
Sonst hätten wir einen misserablen Wirkungsgrad, da sehr viel Schlupf.

Der Vergleich mit dem Holzbrett und der Schraube hinkt nach meiner Ansicht.
Nicht das es falsch wäre. Aus Sicht der (Schiffs)schraube ist dies richtig. Diese bewegt sich mit wenig Schlupf durch das Wasser.
Interresanter ist jedoch das ganze aus Sicht des Schiffes, dieses soll sich ja bewegen.

Bei einem Schiff gibt es vereinfacht doch 2 größen.

1. Das Schiff wird durch das "vorbeiströmende" Wasser abgebremst.
Hier sieht man doch gut die Betrachtungsweis, da in Wirklichkeit das Wasser doch stehen bleibt oder sogar mitgerissen wird.

2. Das Schiff wird durch das durch die Schraube nach hinten "gedrückte" Wasser nach vorne geschoben.

Ich hoffe ihr könnt es verstehen.
Man kann auch die Erde zum Mittelpunkt unseres Sonnensystems machen, ist auch nicht falsch.

Hat aber einen Nachteil: Die Formeln werden viel Komplizierter.

Johannes

Edit/Nachtrag:
Der letzte Post von Peter ist hier noch nicht berücksichtigt und weis ja in die selbe Richtung...

ufo · 28 Mai 2008, 23:36:35

Ich binn irgendwo bis Mitte Seite drei gekommen und denn auch nicht weiter gelesen - mal zwei drei Gedanken dazu: danke - den Schneekluth hab ich gelesen, Rawson/Tupper 'Basic Ship Theory' auch, Carlton 'Marine Propellers and Propulsion' auch und selbst zwei Semester Hydrodynamik haben nicht gereicht um genau zu verstehen was da dargestellt wurde.

Wenn ich etwas zynisch frage mag das unartig sein. Ich erwarte dann eine etwas zynische Antwort. Betonung ist hier auf Antwort! Der Zynismus links und rechts stoert nicht. Sarkasmus von mir aus. Selbst Unhoeflichkeiten nehm ich gern. Der Kern ist, dass da eine Antwort zwischen sein muss.
Ich erwarte Belege, Zahlen, Vorschlaege, Anregungen, Ideen, ... irgendwas. Wenn da nur mehr Platz fuer den Zynismus ist, dann nenne ich das ganz zu Recht Sch****.

Das ist schlicht und ergreifend unhoeflich. Wer fragt erwartet - ganz zu Recht - Antworten. Wer garstig und/oder zynisch fragt mag eben garstige oder zynische Antworten ernten. Kann ich mit Leben.

Aber wenn da zwischen Garstigkeiten und Zynismus nix kommt, dann ist das Sch****.

Ich mach mir denn mal mein vorgeschlagenes Bier auf. Is' glaube ich nix fuer mich der Thread hier. 'Tschuldigung. Mein Fehler!

Ufo

Spee · 29 Mai 2008, 01:04:46

Servus,

ich habe mir das mal in Ruhe durchgelesen und dabei kam der Name Bernoulli auf. Wenn ich das richtig verstanden habe, erzeugt die Schiffsschraube durch ihre Drehgeschwindigkeit einen Unterdruck an der Vorderseite, einen Überdruck an der Rückseite. Durch diese unterschiedlichen Druckverhältnisse wird die Schraube/das Schiff nach vorn "gesaugt", richtig?
Ist dies der Fall, dann wäre unter Beachtung der im Flugzeugbau erprobten Channelwings, die Aussage von Kai schon richtig, daß der nach der Schiffsschraube aufgebaute Überdruck nicht relevant ist. Die entscheidende Kraft wäre, sollte ich richtig liegen, der Unterdruck an der Vorderseite der Schraube.