DE883255C

DE883255C - Sheathing for screw propeller

Info

Publication number: DE883255C
Application number: DEG7947A
Authority: DE
Inventors: Erich Grundt; Ursula Kolbe
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1950-02-07
Filing date: 1950-02-07
Publication date: 1953-07-16

Description

Ummantelung für Schraubenpropeller Bekannt sind ungeteilte Düsenringe, die um die Propeller gebaut werden. Die Wirkung derartiger Düsen wird durch Wasserablösungsvorgänge stark beeinflußt. Bei einer Düsenschraube stoßen die durch die Propellerflügel gebildeten Wasserwirbel gegen die innere Düsenwand; sie breiten sich an dieser aus und setzen sich hinter dem Düsenaustritt als freie Wirbelflächen fort.Sheathing for screw propellers Undivided nozzle rings are known, which are built around the propellers. The effect of such nozzles is through water detachment processes strongly influenced. In the case of a nozzle screw, those formed by the propeller blades hit Water vortex against the inner nozzle wall; they spread out on this and set continues behind the nozzle outlet as free vortex surfaces.

Werden r:un erfindungsgemäß um den Propeller zwei Düsenringe mit einem dazwischenliegenden Ringspalt angeordnet, wobei die Schraubenflügelspitzen direkt hinter dem Ringspalt zu liegen kommen, dann entsteht durch diesen Spaltraum zusätzlich ein neuer von außen kommender Wasserzufluß, der zur Vergrößerung des Propeller-Wirkungsgrades beiträgt und der zunächst noch nicht in Rotation gesetzt worden ist, wie dies bei der im Bereich der Düse von vorn angesaugten Wasserströmung der Fall ist; denn der durch den Ringspaltraum einströmende Wasserstrahl wird durch die vordere Düsenringaußenfläche nach dem Düseninnern abgeschirmt. An der Stelle, wo das Wasser die Schraubenummantelung berührt, wird sich eine Abschwächung der Rotationsgeschwindigt keit ergeben, die eine leichtere Ablösungsmöglichkeit an der Wand des rückwärtigen Düsenringes bedingt.If, according to the invention, there are two nozzle rings with one around the propeller arranged between the annular gap, the screw wing tips directly come to lie behind the annular gap, then this gap space creates additional a new flow of water coming from outside, which increases the propeller efficiency contributes and which has not yet been set in rotation, as is the case with the water flow sucked in from the front in the area of the nozzle is the case; because the The water jet flowing in through the annular gap is blown through the front outer surface of the nozzle ring shielded after the inside of the nozzle. At the point where the water encases the screw touched, there will be a weakening of the rotational speed that an easier possibility of detachment on the wall of the rear nozzle ring.

Die durch die Zentrifugalkraft veranlaßte Adhäsion der an die Innenwandfläche der Düsen geschleuderten Wassermassen soll durch den von außen neu angesaugten Wasserzulauf beeinflußt werden, wodurch an dem Propellerspitzenkreis eine Überlagerung zweier verschiedener Wasserstromauswirküngen entsteht, die sich gegenseitig stören und eine Abschwächung der Adhäsionsbindung an den inneren Düsenflächen verursachen.The adhesion caused by the centrifugal force to the inner wall surface The masses of water thrown from the nozzles should flow through the newly sucked in water from the outside influenced be, whereby an overlay on the propeller tip circle two different water flow effects arise which interfere with each other and cause weakening of the adhesive bond on the inner nozzle surfaces.

Es ist ferner zu beachten, daß der Schraubenstrahl als ein von wirbelbelegten Flächen durchsetztes Gebilde nach achtern zur Einschnürung neigt und durch den Ringspaltraum der Düse nunmehr ein Wasserstrahlring tangential zum Propellerstrom einläuft. Insbesondere wird im Fall eines erweiterten Düsenaustritts die den Propellerstrahl durch den Propeller erteilte Energiezufuhr eine wesentliche Rolle auf die Ablösungsverhältnisse am Innenmantel ausüben.It is also to be noted that the helical beam is occupied by vortices Structure interspersed with surfaces tends to constrict aft and through the annular gap A water jet ring now enters the nozzle tangentially to the propeller flow. In particular In the case of an enlarged nozzle outlet, the propeller jet is passed through the Propeller gave energy input an essential role in the separation ratios exercise on the inner jacket.

Die Schaffung eines dickeren Profils durch eine übermäßige Erweiterung des Düsenmundes würde die Ablösungsverhältnisse ungünstig beeinflussen. Den Propeller soll man bekanntlich an die Stelle stärksten Gegenstroms, d. h. größter Querschnittsverengung, legen. Die Düsenwirkung wird gestärkt wenn durch die Profilform ein kräftiger Gegenstrom am Ort des Propellers erzielt wird. Günstig für die Erzeugung derselben ist eine Erweiterung des Düsenquerschnitts nach dem Düsenaustritt. Werden die Ablösungsverhältnisse verbessert, so, wird auch der nützliche Gegenstrom stärker.The creation of a thicker profile through excessive expansion the nozzle mouth would have an unfavorable effect on the separation conditions. The propeller it is well known that one should replace the strongest countercurrent, i. H. largest cross-sectional constriction, place. The nozzle effect is strengthened when the profile shape creates a strong countercurrent is achieved at the location of the propeller. One is favorable for the production of the same Expansion of the nozzle cross-section after the nozzle outlet. Will the separation relationships improved, so, the useful countercurrent also becomes stronger.

Durch überlagerung der aus dem Ringspaltraüm nach hinten austretenden Strömung mit dem eigentlichen Propellerstrom wird das den Propellerstrom durchsetzende Wirbelfeld in seiner Wirkung in der-Nähe der Düse beruhigt werden.By superimposing those emerging from the annular gap to the rear Flow with the actual propeller flow becomes that which penetrates the propeller flow Vortex field can be calmed in its action in the vicinity of the nozzle.

Das Grundprinzip einer Düsenwirkung geht darauf zurück, eine möglichst große Wassermasse zu erfassen, die dem in der Düse arbeitenden Propeller zugeführt werden muß. Bei normalen Ummantelungen erhält der Düsenmund einen Staudruck, wodurch verstärkter Widerstand hervorgerufen wird. Mit einer Erweiterung- der Düse hat man Rcibungs- und Verzögerungsverluste in Kauf zu nehmen.The basic principle of a nozzle effect goes back to one possible to capture a large body of water, which is supplied to the propeller working in the nozzle must become. With normal casings, the nozzle mouth receives back pressure, which means increased resistance is caused. With an extension- the nozzle you have To accept friction and delay losses.

Im Flugzeugbau wurden günstige Verbesserungen dadurch erzielt, däß man in den Tragflächen durch Vorflächen gebildete Düsenspalten anordnet, durch welche eine für ihre Wirkung maßgebende Anströmung tangential zur Wandung zugeführt wird.In aircraft construction, favorable improvements have been achieved by the fact that one arranges nozzle gaps formed by front surfaces in the wings through which a flow that is decisive for its effect is fed tangentially to the wall.

Im Sinne dieser Erfahrungen ist in der Erfindung der vordere Düsenring als ein Vorflügel zu betrachten, dessen Profil eine in sich bereits abgeschlossene Tropfenfläche darstellt und welch letztere unter Bildung einer Düsenspalte die hintere Anbauwandung fortsetzt und ergänzt; wodurch erreicht werden soll, daß die über die Nase des vorderen Düsenringes auf den Kopf des hinteren Düsenringes auftreffenden und zugeleiteten Wasserströmungen in das Innere der Schraubenummantelung hineingezogen werden. Beide Düsenringe bilden zusammen wieder eine Tragflächenform.In the sense of this experience, the front nozzle ring is in the invention to be regarded as a slat, the profile of which is already self-contained Represents droplet area and which latter represents the rear one with the formation of a nozzle column Extension wall continues and supplements; whereby it is to be achieved that the over the The nose of the front nozzle ring hits the head of the rear nozzle ring and supplied water currents are drawn into the interior of the screw jacket will. Both nozzle rings together again form a wing shape.

Wenn man nun an beiden Bordseiten weiterhin etwa in der mittleren Höhe der Düsenringe einen im Innern ausgehöhlten, an sich bekannten Wellenschluckerkörper anbaut, so beeinflußt man hierdurch zunächst den Wasserstau vor dem vordersten Düsenring.If you now continue on both sides of the board roughly in the middle Height of the nozzle rings a hollowed-out inside, well-known wave absorber body cultivates, this first affects the water accumulation in front of the foremost nozzle ring.

Der Wellenschlucker besteht aus einem Tropfenkörper, der einen oben und unten offenen, nach vorn abgeschirmten inneren Hohlraum besitzt. Bei Fahrt des Schiffes wird hierdurch die anlaufende Welle in eine Außen- und eine Innenwelle geteilt, die durch gegenseitige Verlagerung eine Minderung von Wellenbildungen verursacht.The wave eater consists of a drop body, the one on top and has an inner cavity that is open at the bottom and shielded at the front. When driving the As a result, the ship turns the approaching wave into an outer and an inner wave divided, which caused a reduction in wave formations through mutual displacement.

Die tropfenförmigen Vorbauten werden den am Düsenmund der Ummantelungen entstehenden Staudruck verteilen und abschwächen. Es findet dann ferner eine Umlenkung der anlaufenden Wasserströmung in Richtung nach der Schraube statt, wobei der Wasserzufluß zu derselben durch den ringförmigen Düsenspalt erhöht wird. *Diese Bestrebungen werden dadurch gefördert, daß gewöhnlich an dieser Stelle größere Heckwellenwassermassen vorhanden sind. Andererseits wird gleichzeitig die Heckwelle nach unten gezogen und in ihrer ungünstigsten Auswirkung vermindert. Der Wellenschluckeranbau wird außerdem eine schlingerdämpfende Wirkung ausüben.The teardrop-shaped stems are those at the nozzle mouth of the casings distribute and weaken the resulting back pressure. It then also finds a diversion the incoming water flow in the direction after the screw takes place, with the water inflow to the same is increased by the annular nozzle gap. * These aspirations are promoted by the fact that usually larger stern wave water masses at this point available. On the other hand, the stern shaft is pulled down at the same time and diminished in their worst effect. The wave eater cultivation will also have a roll-dampening effect.

Vor dem Wellenschluckervorbau wird an jeder Bordseite eine Verbindung desselben mit dem vorderen Schiffskörper durch ein ,vorgesetztes Leitblech geschaffen, dann wird der am Hinterschiff anlaufende Wasserstrom an jeder Bordseite durch eine Scheidewand zerschnitten und geteilt: Der Wasserstrom läuft innerhalb der Leitbleche von vorn nach achtern in die Kreisfläche der Düsenringe, wobei die angesetzten Wellenschluckerkörper und Leitbleche ein seitliches Auswandern des inneren Wasserstroms abgrenzen und verhindern.A connection is made on each side of the board in front of the shaft sucker stem the same with the front hull created by a front guide plate, then the water flow coming from the stern is passed through one on each side of the ship Partition cut up and divided: the water flow runs inside the baffles from front to aft in the circular area of the nozzle rings, whereby the attached wave absorber body and baffles delimit lateral migration of the internal water flow and impede.

Durch den bei Fahrt in den hohlen nach vorn abgeschirmten Wellenschlückerkörpern entstehenden Sog werden die an den Außenseiten des Schiffes entlang laufenden Wasserströme mehr an das Hinterschiff herangezogen, an den Außenflächen der Leitbleche wird ein Überdruck, an den Innenflachen ein Unterdruck erzeugt werden. Der Überdruck wird dazu beitragen, durch die Wellenschlucker zusätzliche Wassermassen über den Düsenspaltring stärker in die Schraubenummantelungen zu drücken, der Unterdruck wird die Wasseransaugung vom unteren Schiffsboden zum Propeller unter Verminderung des Schiffswiderstandes fördern. Das Wasser wird bereits von weiter vorn denn Propeller mehr parallel zu seiner Achse zugeführt. Der durch die neuartige Hinterschiffsform bedingte Schiffswelleneinfluß wird auf das Propellerwellenfeld eine Interferenzwirkung ausüben. Die Nachstrom-, Wässerablösüngs- und Schiffsformverhältnisse für Rückwärtsfahrten werden verbessert.Due to the wave erosion bodies, which are shielded from the front when driving in the hollow The resulting suction becomes the water currents running along the outside of the ship is drawn more to the aft ship, on the outer surfaces of the baffles is a Overpressure, a negative pressure is generated on the inner surfaces. The overpressure will contribute to additional water masses over the nozzle split ring by the wave eater Press harder into the screw jackets, the negative pressure becomes the water suction from the bottom of the ship's bottom to the propeller, reducing the ship's drag support financially. The water is already from further ahead as the propeller is more parallel to it fed to its axis. The influence of the waves caused by the new shape of the stern will interfere with the propeller shaft field. The wake, Water shedding and ship shape conditions for reversing are improved.

Die seitlich angesetzten Leitbleche mit anschließender- Wellenschluckerkörpern werden vorsorglich schützend ein Anprallen von störenden schwimmenden Gegenständen auf die Düsenanlage verhindern und letztere rechtzeitig nach außen abweisen.The laterally attached guide plates with adjoining wave absorber bodies are a precautionary protection against impact of disturbing floating objects prevent the nozzle system and reject the latter to the outside in good time.

Die seitlichen Wellenschlucker werden Sogbeeinflussungen vorbeifahrender Schiffe entgegenwirken; sie werden das Ausscheren des Achterschiffs und die häufig eintretenden Beschädigungen der hinteren Steuerbordkimmplatten an Kanalufern verringern.The side wave eater will be suction influences passing by Counteracting ships; they become the stern disembarking and the frequent damage to the starboard aft skid plates Reduce canal banks.

Die Erfindung wird an Hand der Zeichnung näher erläutert.The invention is explained in more detail with reference to the drawing.

Abb. I zeigt einen Horizontalschnitt, Abb. Il einen Längsschnitt, Abb. III ein Schaubild des Hinterschiffs.Fig. I shows a horizontal section, Fig. II a longitudinal section, Fig. III a diagram of the stern.

Der Propeller i liegt in zwei Düsenummantelungen 2, 3, die durch einen Spaltraum .4 voneinander getrennt sind. Die Wellenschluckerkörper 5 besitzen innere nach vorn abgeschirmte Hohlräume 6 und sind durch Leitbleche 7 mit dem vorderen Schiffskörper verbunden. Durch die seitliche Abgrenzung der Wellenschluckerkörper 5 und Leitbleche 7 entstellt ein abgeschiedener Raum B. Ein Richtungspfeil a zeigt, wie die Wasserströmung vom Propeller durch diesen Raum in den inneren Düsenraum gesaugt wird, Pfeil b zeigt, wie durch den Wellenschlucker das Wasser in den Spaltdüsenring d. einläuft, Pfeil c zeigt, wie der Wasserstrom durch die Tropfenform des Wellenschluckers 5 an den Außenmantel des hinteren Düsenringes 3 herangezogen wird.The propeller i lies in two nozzle shrouds 2, 3, which by a Gap .4 are separated from each other. The wave swallower body 5 have inner ones forward shielded cavities 6 and are through baffles 7 with the front Hull connected. Due to the lateral delimitation of the wave absorber body 5 and baffles 7 distort a separated room B. A directional arrow a shows like the flow of water from the propeller through this space into the inner nozzle space is sucked, arrow b shows how the water eater through the wave eater into the split nozzle ring d. flows in, arrow c shows how the water flow through the teardrop shape of the wave swallower 5 is used on the outer jacket of the rear nozzle ring 3.

Claims

PATENT CLAIMS: i. Sheathing for screw propellers, marked by two one behind the other around the propeller (i) with an annular gap in between (4.) arranged nozzle rings (2 and 3), the screw wing tips directly behind the annular gap (q,).

2. Sheathing according to claim i, characterized in that that on the outside of the nozzle rings (2, 3) each side a wave eater system (5) is arranged, wherein the inner cavity (6) of the wave swallower body in the annular gap (4) of the nozzle rings (2, 3) ends.

3. Sheath according to claim i and 2, characterized in that in front of the wave eater system (5) on each board side a connection of the same with the forward hull by a forward one, approximately vertical baffle wall (7) is created. , .. Sheathing according to claim i to 3, characterized in that the wave swallower body (5) in the direction of the incoming water flow are inclined slightly downwards.