2. Schepen, voortstuwingssystemen en rendementen. - Bellmarine

2.2 Het rendement van de schroef.
Met name bij elektrische aandrijvingen, maar ook
bij een diesel of benzinemotor, willen we, dat de
energie die in de boot gestopt wordt, zo veel
mogelijk wordt omgezet in voortstuwing.
Het rendement van de schroef is de verhouding
tussen de energie die de schroef levert en de
energie die erin gestopt wordt.
Dit is een onderwerp waar je veel te weinig over
leest. Wellicht komt dat, omdat hier een vrij
complexe theoretische achtergrondkennis voor
nodig is.
Het rendement van scheepsschroeven laat zich,
naar mijn mening, toch op een redelijk eenvoudige
manier verduidelijken.
We gaan ervan uit, dat een scheepsschroef een koker of tunnel water met de
diameter van de schroef van voor de schroef naar achter de schroef verplaatst.
Hierbij gedragen de bladen van de schroef zich als de vleugels van een vliegtuig. Er
ontstaat een onderdruk voor de schroef en een overdruk achter de schroef. Het
verschil in druk levert de energie waarmee de boot vooruit gaat.
Voor een hoog rendement moet de boot met ongeveer dezelfde snelheid naar voren
gaan als de tunnel met water naar achteren verplaatst wordt. Anders gezegd, de
tunnel water staat vrijwel stil en de boot “schroeft” zich hier doorheen naar voren.
De spoed van de schroef is de verplaatsing van de tunnel water per omwenteling en
wordt meestal in inches opgegeven.
Een schroef met grote spoed zal dus een tunnel water sneller verzetten dan een
schroef met een kleinere spoed, bij gelijk toerental.
De boot zal nooit met dezelfde snelheid naar voren gaan als de tunnel water naar
achteren. Het verschil wordt de propellerslip genoemd, en zal bij een juist berekende
schroef tussen 10 en 20% liggen. Anders gezegd, 10 tot 20% meer water moet naar
achteren worden gestuwd, dan de boot snelheid naar voren maakt.
Laten we nu aan de hand van een praktijkvoorbeeld het rendement van een
scheepsschroef verduidelijken.
7