Table Of ContentFORSCHUNGSBERICHTE DES LANDES NORDRHEIN-WESTFALEN
Nr.1590
Herausgegeben
im Auftrage des Ministerpräsidenten Dr. Franz Meyers
von Staatssekretär Professor Dr. h. c. Dr. E. h. Leo Brandt
DK 629.122
Professor Dipl.-Ing. Wilhelm Sturtzel
Dr.-Ing. Hermann Schmidt-Stiebitz
v.,
Versuchsanstaltfür Binnenschiffbau e. Duisburg
Institut an der Rhein.-Wes~l Techn. Hochschule /lachen
Untersuchung von Ellipsoidformen zwecks
Widerstands verminderung von Flachwasserschiffen
75. Mitteilung der VBD
WESTDEUTSCHER VERLAG· KÖLN UND OPLADEN 1966
ISBN 978-3-663-06483-1 ISBN 978-3-663-07396-3 (eBook)
DOI 10.1007/978-3-663-07396-3
Verlags-Nr. 011590
© 1966 by Westdeutscher Verlag, Köln und Opladen
Gesamtherstellung : Westdeutscher Verlag
Inhalt
1. Einführung .................................................... 7
2. Übersicht über die Versuche ................... . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 8
3. Durchführung der Versuche ...................................... 9
4. Ergebnisse ..................................................... 13
5. Zusammenfassung .............................................. 36
6. Modelldaten ......... . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .. 37
7. Schrifttumsnachweis . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .. 39
5
1. Einführung
Die Ausnutzung der Binnenwasserstraßen zur Bewältigung des stetig wachsenden
Transportvolumens setzt einer etwa mäglichen Verbesserung der Schiffsformen
durch wünschenswerten großen Välligkeitsgrad bestimmte Grenzen. Zwei ge
trennte Untersuchungs richtungen ließen eine Verbindung miteinander als aus
sichtsreich erscheinen. Zur Herabsetzung des vom fahrenden Schiff aufgewor
fenen Wellensystems mit günstigen Auswirkungen nicht nur auf den Schiffs
widerstand, sondern auch auf den Oberhol- und Begegnungsverkehr wie auf die
Erhaltung der Wasserstraßenanlagen war in einer früheren Untersuchung ein
ellipsoidfärmiger Bug mit einem wellendämpfenden Anbau [2] gefunden worden.
Andererseits war zur Beeinflussung des Schiffsentwurfs hinsichtlich bestimmter
Forderungen von Manävriereigenschaften auch ein elliptischer Hauptspantquer
schnitt eines langen parallelen Mittelschiffs [3, 4] untersucht worden. In der vor
liegenden Arbeit soll nun die Auswirkung einer Erweiterung der zunächst nur
auf die Bugspitze beschränkten Ellipsoidform in zwei weiteren Stufen auf den
halben und den ganzen Vorschiffsbereich näher betrachtet werden (wobei die
letztgenannte Variante zwangsläufig einen elliptischen Hauptspant ergibt).
7
2. Übersicht über die Versuche
Kanal 9,8 m breiter Flachwassertank der VBD, stehendes Wasser,
schwimmender, an den Tankseiten geführter Strand
Modelle M 380 Vorschiff wie M 216 aus [2] auch [5], ellipsoidförmiger
Cl = 16 Bug (bis Spt. 8,5)
M 391 Hinterschiff [5], aus AMANDA entwickelte Heckabwand
lung
M422 Ellipsoidförmiger Bug (etwa bis Spt. 8), vergrößerter
Kimmradius, Heckform in Anlehnung an M 391
M427 Ellipsoidförmiges Vorschiff (bis Spt. 5), elliptischer
Hauptspant, Heckform in Anlehnung an M 391
alle Modelle mit Bugwellendämpfer wie in [2], Modelldaten Ab
schnitt 6
Anhänge Den Ruhewasserspiegel tangierender Bugwellendämpfer
wie M 216 in [2]
Turbulenzerzeuger 1 mm 0 Perlonfaden Spt. 8 und 9
Wasserhöhen 200 und 320 mm
entsprechend 3,2 und 5,12 m in Natur
Flachwasserverhältnis Hw/Tg = 1,2 bis 2,56
Widerstandsfahrten bis Vrnax
Mechanische Messung von Widerstand, Absenkung und
Trimm
Druckmessungen am Tankboden in Mittelebene des ge
schleppten Modells
Fotoaufnahmen des Wellenbildes an Seite Schiff
8
3. Durchführung der Versuche
Als Ausgangsmodell mit elliptischem Bug ist M 380 (Abb. 1) gewählt worden.
Diese Vorschiffsform hatte sich in der Untersuchung [2] als besonders günstig
herausgestellt (dort als Modell M 216 geführt). Desgleichen wurde zur Bug
wellendämpfung die dabei erprobte Vorrichtung verwendet. Dasselbe Vorschiff
M 380 hat auch in der Untersuchung [5] als Vergleichsbasis gedient. Für die
Heckform wurde auf M 391 ebenfalls aus der Quelle [5] zurückgegriffen. Es
wurde dort mit abgerundeten Formen - ähnlich denen des Vorschiffs - aus dem
Schleppkahnheck »AMANDA« entwickelt. Unter Beibehaltung von Länge,
Tiefgang (2 m am Schiff) und Verdrängung wurde weiterhin M 422 (Abb. 2) ent
worfen, dessen ellipsoidförmiger Bug fast bis zur halben Vorschiffslänge reicht
und von dort in einen Hauptspant mit vergrößertem Kimmradius eingestrakt
war. Es ist einleuchtend, daß sich der Verdrängungsschwerpunkt dabei rückwärts
verlagert (von 2,7 auf 4,15% L hinter Hauptspant).
Die Ausdehnung der Ellipsoidform auf die gesamte Vorschiffslänge, was gleich
bedeutend mit dem Einstraken in einen elliptischen Hauptspant ist, wie es an
M 427 durchgeführt wurde, läßt sich für die gleiche (kleinere) Verdrängung bei
gleicher Länge nur unter Vergrößerung des Tiefgangs um 11 % erreichen. Der
Verdrängungsschwerpunkt wandert um ein weiteres knappes halbes Prozent nach
hinten. Bugwellendämpfer und Hinterschiffsform wurden bei den Modellen
M 422 und 427 in Anlehnung an das Ausgangsmodell M 380/391 ausgeführt.
Die Modelle wurden auf Wasserhöhen, die in der Natur 3,20 und 5,12 m entspre
chen, auf Widerstand gefahren. Sowohl Widerstand als auch Absenkung und
Trimm wurden in bekannter Weise mechanisch gemessen. Der Druckverlauf
während einer Durchfahrt des Modells durch den Tank wurde mittels einer emp
findlichen Druckdose über eine Anbohrung im Tankboden in der Modell-Mittel
längsebene gemessen und durch ein Schreibgerät (Visicorder) sofort sichtbar
aufgezeichnet. Bei rechtzeitiger Einschaltung wurden die vorlaufenden Wellen
[5, 6, 7] auf dem Schrieb miterfaßt. Durch Veränderung des Ruhewasserspiegels
ließ sich die Druckhöhe eichen.
Mit fotografischen Aufnahmen von Seite Schiff wurde das Wellen bildf estgehalten.
9
0,1 m
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12 12
11 11
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