Berechnete Druckverteilung an einem Thruster. Berechnete Druckverteilung an einem Thruster.

Schwenkender Pod-Antrieb bei niedriger Propeller-Drehzahl.
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Schwenkender Pod-Antrieb bei hoher Propeller-Drehzahl.
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Thruster und Pod-Antriebe sind Propulsionssysteme, bei denen sehr starke Wechselwirkungen zwischen Propeller und Gehäuse auftreten. Die experimentelle und numerische Untersuchung solcher Antriebe ist wegen dieser Wechselwirkungen und durch besondere Betriebszustände (Pfahlzug, Manövrieren, Off-Design) anspruchsvoller als bei konventionellen Propellern. Bei der Analyse von rundum steuerbaren Antrieben werden Freifahrt-, Propulsions- und Kavitationsversuche durchgeführt.


Die SVA Potsdam hat in den letzten Jahren diverse Forschungsprojekte bearbeitet, die sich u.a. mit der Untersuchung von Pod-Kräften und Reynoldszahleffekten, mit Schiffsentwurf in Verbindung mit rundum steuerbaren Antriebssystemen, mit Pods für schnelle Schiffe und mit Hochtemperatur-Supraleiter-Motoren (HTS) sowie mit dem Manövrieren von Einschraubern mit Pod-Antrieben beschäftigten. Die Erfahrungen aus diesen Projekten bilden die sich kontinuierlich erweiternde Basis für die Arbeit auf dem Gebiet der rundum steuerbaren Antriebe.

An der SVA Potsdam können verschiedene Anordnungen von Thrustern und Pod-Antrieben mit Zug-, Schub-, Twin- und kontrarotierenden Propellern analysiert werden. Mit den Antriebs- und Messgeräten einschließlich der 6-Komponenten-Waagen mit internem Drehtisch können die folgenden Größen gemessen werden:
-    die Kräfte und Momente am Gesamtsystem und Schub und Drehmoment des Propellers unter Freifahrtbedingungen und im Propulsions- und Kavitationsversuch
-    das Steuermoment und die Kräfte beim Manövrieren

Der z-Antrieb Z600/4 der SVA für Messungen mit Pod-Antrieben. Der z-Antrieb Z600/4 der SVA für Messungen mit Pod-Antrieben.

Die Antriebs- und Messsysteme der SVA bestehen aus einem vertikalen Schaft und einem Winkelgetriebe-Antrieb in einer zylindrischen Gondel. Die reale Geometrie des Gehäuses von Thruster oder Pod-Antrieb wird mit Blindgehäusen simuliert.

6-Komponenten-Waage mit Pod-Antrieb. 6-Komponenten-Waage mit Pod-Antrieb.

Die numerische Berechnung von Kräften und Momenten wird mit steigendem Steuerwinkel immer problematischer, das sich die Anströmung des Propellers, der Gondel und des Schafts mit dem Steuerwinkel ändert und damit Ablöseerscheinungen auftreten. Daher werden insbesondere für diese Bedingungen Modellversuche durchgeführt, um eine verlässliche Datenbasis für Kräfte und Momente zu erhalten.

Die Video-Aufnahmen zeigen Beispiele eines schwenkenden Pod-Antriebes mit Zug-Propeller unter Kavitationsähnlichkeit. Der Propeller ist entweder blockiert oder rotiert mit unterschiedlichen Drehzahlen.