Bericht_Nr.385_P.OltmannK ... - TUHH

Ein grundsätzliches Problem wird durch die Frage nach der richtigen
Propellerdrehzahl bei den Versuchen berührt. Während im Falle des frei manö-
vrierenden Schiffsmodells die Propellerdrehzahl wegen der einzuhaltenden
Gleichgewichtsbedingung zweifelsfrei festliegt, bestehen bei den Kraftmes-
sungen am gefesselten Schiffsmodell, bei denen jede beliebige Drehzahl vor-
gegeben werden kann, zum Teil unterschiedliche Auffassungen. Als übliche
Versuchspraxis hat sich durchgesetzt, daß die Kraftmessungen zur Bestimmung
der hydrodynamischen Koeffizienten von Bewegungsgleichungen mit der Propeller-
drehzahl durchgeführt werden, die zum Selbstpropulsionspunkt der Großausfüh-
rung gehört, s.a. Smitt und Chislett (1974). Diese eingeführte Regel ist je-
doch, wie eine Zwischenbetrachtung zeigen soll, noch nicht als definitiv an-
zusehen.
Bei Einschraubern mit im Propellerstrahl angeordnetem Ruder geht man
im allgemeinen von der vereinfachenden Annahme bzw. Voraussetzung aus, daß
sich beim frei manövrierenden Schiffsmodell zwei Maßstabseffekte in ihrer
Wirkung gegenseitig aufheben, vgl. auch Mandel (1967). Beim Modellversuch
ergibt sich - verglichen mit der Großausführung - aufgrund des überpropor-
tionalen Zähigkeitswiderstandes eine erhöhte Schubbelastung des Propellers.
Die damit verbundene Vergrößerung der Strahlgeschwindigkeit bzw. der Anströmgeschwindigkeit
des Ruders wird jedoch zum Teil dadurch ausgeglichen, daß -
gleichfalls als Folge der niedrigeren Reynolds-Zahl - die Reibungsgrenz-
schicht und die Ablösungszone im Hinterschiffsbereich beim Schiffsmodell
relativ dicker als bei der Großausführung sind und daß demzufolge die mitt-
lere Anströmgeschwindigkeit zum Propeller beim Schiffsmodell relativ kleiner
ist. Der letztere Effekt kommt jedoch auch bei Versuchen mit gefesselten
Schiffsmodellen voll zum Tragen, wird aber nicht entsprechend kompensiert,
wenn nach der oben beschriebenen Regel verfahren wird.
Umzumindest im Rahmen der vorliegenden Untersuchung eine gewisse Klä-
rung dieser wichtigen Frage zu erreichen, wurde ein Teil der Versuchsserien
mit zwei unterschiedlichen Propellerdrehzahlen, entsprechend dem Selbstpro-
pulsionspunkt des Schiffsmodells und der Großausführung, gefahren. Die Ent-
scheidung darüber, welche der beiden Alternativen versuchstechnisch am sinn-
vollsten ist, läßt sich am zweckmäßigsten über eine Bestimmung der resultie-
renden hydrodynamischen Koeffizienten und eine anschließende Simulation von
Manövern für die Großausführung fällen. Voraussetzung ist allerdings, daß
entsprechende Großausführungsmessungen - wie im vorliegenden Falle für das
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