Aufzeichungen zur Schiffssicherheit - Institut für Entwerfen von ...

3.4 Das Wetterkriterium
Der C w -Wert ist näherungsweise aus Versuchen bekannt. Zusammen mit der Dichte der
Luft ρ und einer angenommenen Windgeschwindigkeit u ergibt sich ein anzunehmender
Winddruck P :
P = C w
ρ
2 u2 (3.50)
M = C w
ρ
2 u2 A Z (0.25 + 0.75 cos 3 (ϕ)) (3.51)
M = P A Z (0.25 + 0.75 cos 3 (ϕ)) (3.52)
Der anzunehmende Winddruck laut Vorschrift beträgt P = 504 Pa oder 0.504 kN/m 2 ,
was in etwa einer Windgeschwindigkeit von 8-10 Beaufort entspricht. Der winkelabhängige
Teil der obigen Formel wird in den Vorschriften vernachlässigt. Für Schiffe mit eingeschränktem
Fahrtgebiet kann weniger Winddruck angenommen werden. Die deutschen
See-BG Vorschriften geben für die verschiedenen Fahrtgebiete folgende Winddrücke an:
Fahrtgebiet Küste klein groß
Winddruck p w in kN/m 2 0.3 0.6 1.0
Windstärke in Beaufort 8 10 12
Die Windgeschwindigkeit in der Beaufort-Skala u b kann umgerechnet werden in die SI-
Einheit Meter pro Sekunde 1 :
u = 0.836 · u 3 2
b
(3.53)
u b = e 2 3 ln( u
0.836)
(3.54)
Rechnet man die angegebenen Drücke mit den zugehörigen Geschwindigkeiten um in
C w -Werte bei einer Dichte der Luft von ρ = 1.2 kg/m 3 :
p w = C w
ρ
2 u2 (3.55)
C w = 2 p w
ρ u 2 (3.56)
ergibt sich ein mittlerer Wert von C w = 1.4. Dieser Wert ist sicher etwas hoch angesetzt,
Werte aus Versuchen liegen eher bei C w = 0.7.
3.4.2 Rollwinkel durch Quersee
Die Berechnung des Rollwinkels ϕ 1 soll die Rolleigenschaften des Schiffes in Quersee
berücksichtigen. Zu diesem Zweck werden mit Hilfe empirischer Formeln mehrere Faktoren
für die Rolleigenschaften des Schiffes bestimmt. Weitere erforderlichen Faktoren
sind Tabelle 2 und Tabelle 3 zu entnehmen:
1 Stewart, Introduction To Physical Oceanography
ϕ 1 = 109 k · x 1 · x 2 · √r · s (3.57)
OG = z G − d = KG − T (3.58)
r = 0.73 + 0.6 OG
d
(3.59)
Prof. Dr.-Ing. Stefan Krüger www.ssi.tu-harburg.de Seite: 21/38