Messsysteme für Düsen- und Gegenlaufpropeller, Thruster & Podded Drives

Düsenpropeller

Zum Antrieb des Propellers werden Dynamometer von Kempf & Remmers eingesetzt. Die Kräfte an der Düse werden mit Ein- und Mehrkomponentenwaagen von Kempf &  Remmers gemessen, die mit den Dynamometern gekoppelt werden.

Hauptparameter Dynamometer/Waagen für Düsenpropeller
		FK1/R35I	H29/R35X	H39/R35X	H39/R37	H36/R35X	J25/R37
Schub Tmax	[N]	*	400	1000	1000	2000	3000
Drehmoment Qmax	[Nm]	*	15	50	50	100	150
Düsenschub TDmax	[N]	200	500	500	800	500	800
* Verwendung von Innenantriebsdynamometern

 

Gegenlaufpropeller

Für Freifahrt- und Propulsionsversuche verfügt die SVA über das Gegenlaufdynamometer R40 von Kempf &  Remmers. Freifahrtversuche mit Gegenlaufpropellern können auch über die Kopplung der Dynamometer H29 und H39 in der Schlepprinne durchgeführt werden.

Der Kavitationstunnel K15A wurde unter dem Aspekt der Untersuchung von Gegenlaufpropellern mit den Dynamometern J25 und H36 von Kempf & Remmers ausgerüstet. Die Dynamometer können so in der Messtrecke angeordnet werden, dass Messungen mit Gegenlaufpropellern bei verschiedenen Abständen möglich sind.

Hauptparameter Dynamometer/Waagen für Gegenlaufpropeller
		FK4/R40/R35I	H29/H39/R35X	J25/H36/R35X
Schub Tmax1	[N]	150	400	3000
Schub Tmax2	[N]	150	1000	2000
Drehmoment Qmax1	[Nm]	6	15	150
Drehmoment Qmax2	[Nm]	6	50	100
Gehäusewiderstand TPodmax	[N]	200	500	500

 

Ruderpropeller (Thruster) und Podded Drives

Modellversuche mit schwenkbaren Ruderpropellern (Thruster) und Podded Drives sind ein Schwerpunkt der Arbeit der SVA. Zur Realisierung der Messaufgaben bei den Freifahrt-, Kavitations-, Propulsions- und Manövrierversuchen wurden verschiedene Antriebs- und Messsysteme in der SVA entwickelt. Die Systemkräfte der Thruster und Podded Drive werden mit 3- oder 6-Komponentenwaagen gemessen.

Hauptparameter Waagen für SVA-Thrusterdynamometer
			R37SR1/SR2	R37SR3/SR4	R37	R200
Kräfte	Fx1 = Fy1 = Fy2	[N]	200	500	800	1000
	Fz1 = Fz1 = Fz2	[N]	–	1000	500	2000
Drehtisch	Fx	[N]	100	100	manuell	5000
	Fy	[N]	100	100		3400
	Fz	[N]	600	600		5000
	Mx1 = My	[Nm]	–	–		500
	Mz	[Nm]	15	15		60

 

Der Antrieb der Propeller und die Messung der Kräfte und Momente am Propeller erfolgt mit SVA-Thrusterdynamometern. Thrusterdynamometer sind in der SVA für Versuche mit Thrustern oder Podded Drives mit Zug-, Druck-, Twin- und Gegenlaufpropellern verfügbar.

Hauptparameter SVA-Thrusterdynamometer für Einzelpropellersysteme
		Z65/1 – /4	Z200	Z600/4, Z600/6
Schub Tmax	[N]	50	200	600
Drehmoment Qmax	[Nm]	1	7	20
Getriebe		*	1.615:1	2:1
Gehäusewiderstand TPodmax	[N]	200	500	500
Gesamtdrehmoment QGmax	[Nm]	1	2.4	17
* Antrieb mit E-Motor im Gehäuse

 

Hauptparameter SVA-Thrusterdynamometer für Doppelpropellersysteme
		TP200/1…/2	TP400/1…/2	CRP400	CRP600
Schub Tmax	[N]	200	400	400	600
Drehmoment Qmax	[Nm]	7	20	20	20
Getriebe		1.1	2.1	2:1	2:1
Gesamtdrehmoment QGmax	[Nm]	6	17	17	17

 

Themenbezogene Referenzen/Forschungsthemen

[1] Gutsche, F.: Düsenpropeller in Theorie und Experiment, Jahrbuch der STG, Bd.53, 1959
[2] Schroeder, G.: Wirkungsgrad von Düsenpropellern mit unterschiedlicher Düsen- und Propellerform, Schiffbautechnik, 1967
[3] Heinke, H.-J.; Philipp, O.: Development of a skew blade shape for ducted controllable pitch propeller systems, Proceedings, PROPCAV’95, Newcastle, 1995
[4] Schulze, R.; Manke, H.: Propellersysteme mit Ostdüsen“, HANSA, 137, 2, 2000
[5] Schmidt, D.: Propulsionsuntersuchungen mit Einzelpropeller und Gegenlaufpropeller am Modell eines Containerschiffes, Schiffbauforschung 14 1/2/1975
[6] Heinke, H.-J.: Azimuthing propulsion – Experiences of SVA, 6. SVA – Forum „Azimuthing Propulsion – new challenges and chances“, Potsdam, 1998, Schiffbauforschung, 38. Jahrgang (1999) Heft Nr. 1
[7] Kaul, S.; Heinke, H.-J.; Abdel-Maksoud, M.: Hydrodynamische Optimierung von Podded Drives und aktuelle Anwendungen in der Großausführung, 54. Sitzung des FA „Schiffshydrodynamik“ der STG, Hamburg, September 2000
[8] Heinke, H.-J.: Investigations about the forces and moments at podded drives, First International Conference on Technological Advances in Podded Propulsion, Newcastle, UK, April 2004
[9] Heinke, H.-J.: Hydrodynamische Untersuchungen für einen Podded Drive mit HTS-Synchronmaschine, Statustagung Schifffahrt und Meerestechnik, Bundesministerium für Wirtschaft und Technologie, 03. Dezember 2009, Rostock-Warnemünde