Der Reibungswiderstand eines Schiffes ist ein wesentlicher Bestandteil des Gesamtwiderstandes. Dieser wird u.a. durch die Beschaffenheit der Außenhaut (z.B. Art der Beschichtung, Grad des Bewuchs) beeinflusst. Um den Leistungsbedarf zu minimieren und dadurch Kosten zu sparen und die Umwelt zu schonen, ist es daher sinnvoll den Reibungswiderstand durch spezielle Beschichtungen oder Oberflächenstrukturen so gering wie möglich zu halten. Entsprechende Untersuchungen können an dem Reibungsmessstand durchgeführt werden. Eine alleinige Rauhigkeitsanalyse der Oberfläche ist nicht ausreichend, um daraus deren exakten Reibungswiderstand abzuleiten. Experimentelle Untersuchungen lassen genauere Aussagen zu. Dafür werden in den Reibungsmessstand zwei Platten mit der zu untersuchenden Beschichtung so eingebaut, dass sie einen schmalen Rechteckkanal bilden, der von Wasser durchströmt wird. Über das gleichzeitige Messen der Wassergeschwindigkeit, des Druckverlustes vom Anfang bis zum Ende der Messstrecke sowie der Wassertemperatur kann auf die Wandschubspannung und schließlich auf den Reibungswiderstandsbeiwert der untersuchten Platten geschlossen werden. Die Ergebnisse sind auf das Schiff übertragbar. Um einen möglichst großen Geschwindigkeitsbereich abzudecken, können im Reibungsmessstand Geschwindigkeiten bis zu 20 m/s gefahren werden.

Diese Untersuchungen beschränken sich nicht nur auf die Schiffbaubranche, sondern sind auch in der Luftfahrt- und Automobilindustrie anwendbar. Die Ergebnisse aus dem Reibungsmessstand sind auch für die Anwendungen übertragbar und gewinnbringend umsetzbar, wo die Reibung eine Rolle spielt.

Die Freifahrtkennwerte des Propellers wurden bei den Wellenneigung 0° und 12° ermittelt. In ausgewählten Betriebspunkten wurden die Kavitationserscheinungen am Propeller erfasst. Darüber hinaus wurden umfangreiche Geschwindigkeitsmessungen im Bereich der Flügelspitze sowie Druckschwankungsmessungen durchgeführt. Im Rahmen des Internationalen Symposiums on Marine Propulsors wurde 2011 und 2015 jeweils ein Workshop on Cavitation and Propeller Performance organisiert. In diesen Workshops wurden die Ergebnisse von Berechnungen mit unterschiedlichen Tools im Vergleich mit den Versuchsergebnissen vorgestellt, analysiert und diskutiert.

Für beide Workshops sind die Geometrien, Messungen, Auswertungen, Berichte und Vorträge auf der Internetseite der SVA Potsdam hinterlegt (smp’11 bzw. smp’15).

Die Proceedings der smp’11 und smp’15 enthalten ebenfalls die Vorträge zum 1. und 2. Workshop on Cavitation and Propeller Performance (www.marinepropulsors.com). Der PPTC wird auch durch die ITTC als Benchmark für Propellerberechnungen verwendet.

Über PPTC kommen Sie zu verschiedenen Daten, die wir für den Potsdam Propeller Test Case und verwandte Projekte veröffentlicht haben.