Paddelboot mit Trolling-Motor (Geschichte der Schiffspropeller)

Schiffspropeller sind weniger technisch äquivalent zu Autoreifen. Die Umwandlung der Motorleistung in die Antriebskraft des Bootes ist auch die am häufigsten verwendete Antriebsvorrichtung auf dem Boot.

Die Geschichte der Propeller

1776 erfand der britische Zauberer James Watt die Dampfmaschine, die nicht nur die erste industrielle Revolution der Menschheitsgeschichte maßgeblich voranbrachte, sondern auch einen Präzedenzfall für mechanische Kraft als Schiffsantrieb schuf. Es legte auch die technische Grundlage dafür, dass Großbritannien ein maritimer Hegemon werden konnte. Da der Propeller damals noch nicht geboren war, erfanden Ingenieure, die ihrer Fantasie freien Lauf ließen, das Schaufelrad nach dem Prinzip des Propellers. Es ist ein Boot mit Rudern, die auf beiden Seiten des Bootes installiert sind. Da ein Teil des Rades dem Wasser ausgesetzt ist, wird es Raddampfer genannt. Aber Raddampfer haben auch viele Mängel, wie z. B. extrem schlechte Bedienbarkeit, geringe Übertragungseffizienz usw. beim Anlegen am Dock.

1836 benutzte der britische „Archimedes“ einen Schraubenpropeller, also ein langes Stück Holz, das wie eine Schraube geformt war. Zu Beginn des Tests bewegte sich das Boot mit einer Geschwindigkeit von 4 Knoten vorwärts. Später, weil das Boot auf ein Hindernis im Wasser stieß, brach die Schraube und ein kleiner Teil der Schraube blieb, aber die Geschwindigkeit des Bootes wurde auf 13 Knoten erhöht. Dieser kleine Unfall inspirierte die Ingenieure, die lange Schraube in eine kurze Schraube und dann die kurze Schraube in eine Blattform zu verwandeln, und der Propeller wurde Schritt für Schritt durch Experimente erfunden. Natürlich gibt es viele Zwischenspiele. Zum Beispiel die Wellendichtung des Unterwasserpropellers, Unterwasservibrationen und andere Probleme. Mit der schrittweisen Weiterentwicklung der menschlichen Technologie wird der Propeller aufgrund seiner großen Vorteile von Werften auf der ganzen Welt weit verbreitet.

Kennen Sie die Hauptparameter des Propellers

1. Stellplatz P:

Das heißt, die Entfernung, um die sich der Propeller bei einer Umdrehung in axialer Richtung dreht. Sie entspricht der Strecke, die sich die Schraube einmal im Holz dreht und sich im Holz bewegt. Dies ist jedoch theoretisch, und in der Praxis rutschen die Propellerblätter im Wasser, was zu einer verringerten Effizienz führt. Auch hier spielt das Thema Schlupf eine Rolle.

Je größer die Steigung des Blattes ist, desto größer ist der Steigungswinkel des Blattes relativ zur Propelleroberfläche. Aber relativ zu einer bestimmten Geschwindigkeit gibt es einen optimalen Nickwinkel. Die Blätter eines Festpropellers können sich nicht drehen. Daher ist es am effizientesten bei der Entwurfsgeschwindigkeit. Propeller mit kontrollierter Steigung sind anders. Seine Flügel sind drehbar, sodass auch die Tonhöhe angepasst werden kann. Daher kann bei Schiffen mit Anforderungen an variable Geschwindigkeiten die Verwendung von Propellern mit variabler Steigung die Effizienz erheblich verbessern und Kraftstoff sparen.

2. Propellerdurchmesser D:

Das heißt, der Durchmesser des äußersten Rings der Klinge. Bei der Propellerkonstruktion ist es immer wünschenswert, den größtmöglichen Durchmesser zu verwenden, um die Übertragungskraft des Propellers zu verbessern. Auf Yachten kann jedoch aufgrund der Begrenzung von Tiefgang und Einbaulage der zu große Propeller nicht durch den Rumpf geschützt werden und ist leicht zu berühren, sodass er geeignet ist.

3. Erw. Flächenverhältnis EAR:

Zunächst müssen wir wissen, dass sich die Fläche der Scheibe auf die Fläche der Ebene bezieht, in der der Durchmesser des Propellers liegt, also S=π(D/2)². Und wenn die Summe der von allen Propellerblättern des Flugzeugs eingenommenen Fläche S2 ist, dann ist EAR=S2/S. Je größer also die exp. Flächenverhältnis, je voller die Schaufel und desto geringer die Belastung pro Flächeneinheit auf der Schaufel, was der Vermeidung der Entstehung von Kavitation förderlicher ist. Erhöhen Sie jedoch die exp. Flächenverhältnis verringert die Effizienz des Propellers. Daher wird unter der Prämisse, das Auftreten von Kavitation zu kompensieren, der exp. Das Flächenverhältnis sollte so klein wie möglich gemacht werden, um die Effizienz des Propellers zu verbessern. Die meisten Propeller haben einen exp. Flächenverhältnis von weniger als 1, aber einige der Propeller für Hochgeschwindigkeitsfahrzeuge haben einen exp. Flächenverhältnis von mehr als 1.

Arten von Propellern, die üblicherweise in Yachten verwendet werden

Festpropeller:

ein Festpropeller. Aufgrund seiner einfachen Struktur wird es am häufigsten auf kleinen und mittelgroßen Yachten verwendet. Es gibt drei bis vier Klingen. Vorteile: einfache Struktur, langlebig, einfache Wartung. Nachteile: Die Steigung ist nicht variabel, daher ist der Wirkungsgrad erst ab einer bestimmten Geschwindigkeit am höchsten. Daher haben die Blätter des Propellers im Allgemeinen einen großen Durchmesser und eine niedrige Rotationsgeschwindigkeit, um die Effizienz zu verbessern. Natürlich haben auch die in Segelbooten verwendeten Faltpropeller Festpropeller.

Verstellpropeller:

Ein Propeller mit einstellbarer Steigung. Es kann sich entsprechend der Geschwindigkeit ändern und eine hohe Übertragungseffizienz aufrechterhalten. Maximale Kraftstoffeinsparung. Aber seine Mängel sind auch offensichtlich, die Struktur ist komplex, die Kosten hoch und die Wartung unbequem. Wird im Allgemeinen auf großen Yachten verwendet.

Gegenläufige Propeller:

zwei Propeller mit entgegengesetzten Richtungen sind auf derselben Welle installiert. Wie VOLVO, das Drehpaddel von ZF. Mit dem gegenläufigen Propeller wird der vom vorderen Propeller erzeugte rotierende Wasserstrom nur vom hinteren Propeller absorbiert, und gleichzeitig wird ein Teil der Rotationsenergie gewonnen, was die Antriebseffizienz weiter verbessert. Nachteile: Gleichzeitig ist die Struktur komplex und wird aufgrund der Schubbegrenzung in Materialien bei großen Schiffen weniger verwendet.

Natürlich gibt es auch andere Arten von Propellern, aber die Anwendung ist relativ selten.