DE2016775B2

DE2016775B2 - SHIP PROPULSION WITH A SHIP'S SCREW DRIVEN BY A CENTRAL DRIVE SHAFT IN A CASING NOZZLE

Info

Publication number: DE2016775B2
Application number: DE19702016775
Authority: DE
Inventors: Kaname; Furukawa Fujio; Hisatome Tomiro; Kimura Yoshito; Nagasaki Taniguchi (Japan)
Original assignee: Mitsubishi Jukogyo KJC., Tokio
Priority date: 1969-04-08
Filing date: 1970-04-08
Publication date: 1976-01-22
Also published as: US3677660A; DE2016775A1

Description

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Die Erfindung betrifft eine Schiffsschraube mit einer über eine zentrale Antriebswelle angetriebenen Schiffsschraube, welche innerhalb einer Manteldüse frei drehbar gelagert ist.The invention relates to a propeller with a propeller driven by a central drive shaft, which is freely rotatable within a jacket nozzle.

Ein derartiger Schiffsantrieb, der auch unter dem Namen Schiffsschraube mit Kort-Manteldüse bekanntgeworden ist, beispielsweise durch die US-PS 10 65 089, weist im Vergleich mit einer keine derartige Manteldüse aufweisenden Schiffsschraube den Vorteil eines höheren Vortriebes auf. Dieser Vorteil wird vor allem erreicht durch eine Gleichrichtung des einströmenden Wassers, Reduzierung von Wirbelströmungen an den Außenenden der Schiffsschraubenflügel und durch eine Verhinderung einer Kontraktion des Schraubennachstroms. Such a ship propulsion system, also known as a ship propeller with a Kort jacket nozzle is, for example by US-PS 10 65 089, has no such jacket nozzle in comparison with a having propeller on the advantage of higher propulsion. This benefit will most of all achieved by rectifying the inflowing water, reducing eddy currents at the Outer ends of the propeller blades and by preventing a contraction of the screw wake.

Abgesehen von dem vorgenannten Vorteil der Erhöhung der Schubkraft besitzt die Kort-Manteldüse jedoch auch verschiedene Nachteile. So muß nämlich beispielsweise der Spalt zwischen den Enden der Schraubenflügel und der Innenwandung der Mariteldüse relativ groß gehalten werden, damit sich Treibgut wie Holzstücke und andere Festkörper nicht im Spalt verfangen bzw. eine Beschädigung der Schraubenflügel herbeiführen. Die aus diesen Gründen erforderliche Erhöhung der Spaltgrößi: hat jedoch den Nachteil einer Verringerung des Wirkungsgrades zur Folge.Apart from the aforementioned advantage of increasing the thrust, the Kort jacket nozzle has however, there are also various disadvantages. For example, the gap between the ends of the Screw wing and the inner wall of the Mariteldüse be kept relatively large so that flotsam such as pieces of wood and other solids do not get in the gap get caught or damage the screw blades. The one required for these reasons However, increasing the gap size has the disadvantage of a Reduction of the efficiency result.

Ausgehend hiervon liegt deshalb der Erfindung die Aufgabe zugrunde, einen Schiffsantrieb mit einer Manteldüse und einer über eine zentrale Antriebswelle angetriebenen Schiffsschraube dahingehend zu verbessern, daß einerseits Beschädigungen der Schiffsschraube durch Festkörper u. dgl. vermieden und andererseits die Strömungsverluste auf ein Minimum reduziert werden. Diese Aufgabe wird dadurch gelöst daß die äußeren Enden sämtlicher Schraubenflügel in an sich bekannter Weise mit einem in einer radialen Nut der Manteldüse laufenden Umfangsring fest verbunden sind und daß die über jeweils einen vorderen und einen hinteren Ringspalt mit der durch die Schiffsschraube hindurchgehenden Wasserströmung verbundene Nut eine möglichst große Tiefe hatBased on this, the invention is therefore based on the object of a ship propulsion system with a To improve jacket nozzle and a propeller driven by a central drive shaft, that on the one hand damage to the propeller by solids and the like avoided and on the other hand the Flow losses are reduced to a minimum. This problem is solved by the fact that the outer Ends of all screw blades in a manner known per se with one in a radial groove of the jacket nozzle running circumferential ring are firmly connected and that each has a front and a rear Annular gap connected to the water flow through the propeller as much as possible has great depth

Das Merkmal, wonach die äußeren Enden sämtlicher Schraubenflügel KiU einem in einer radialen Nut der Manteldüse umlaufenden Umfangsring fest verbunden sind, ist durch die US-PS 33 61 107 an sich bekannt, bei der aber im Gegensatz zur Erfindung die Schiffsschraube nicht zentral, sondern am Umfang angetrieben wird, und zwar durch eine Verzahnung am äußeren Umfang des Umfangsringes. Bei einem derartigen Antrieb durch eine Verzahnung am Umfang des Umfangsringes ergibt sich aber der Nachteil, daß die Notwendigkeit besteht, den Umfangsring durch gesonderte Lager einerseits in axiale^r Richtung abzustützen und außerdem noch zusätzlich abzudichten, um ein Eindringen von Wasser soweit als möglich zu verhindern.The feature, according to which the outer ends of all propeller blades KiU are firmly connected to a circumferential ring in a radial groove of the jacket nozzle, is known per se from US Pat The periphery is driven by a toothing on the outer periphery of the peripheral ring. With such a drive by a toothing on the circumference of the circumferential ring, there is the disadvantage that there is a need to support the circumferential ring by separate bearings on the one hand in the axial ^r direction and also to additionally seal it in order to prevent water ingress as far as possible.

Diese baulichen Maßnahmen werden jedoch erfindungsgemäß infolge des zentralen Antriebs der Schiffsschraube vermieden. Außerdem wird erfindungsgemäß der Vorteil erzielt, daß die Strömungsverluste sehr gering sind. Hierzu trägt vor allem die Tatsache bei, daß die Bodenfläche der radialen Nut einen möglichst großen Abstand von der Außenfläche des Umfangsringes haben soll.These structural measures are, however, according to the invention as a result of the central drive Avoided propeller. In addition, the advantage is achieved according to the invention that the flow losses are very low. This is mainly due to the fact that the bottom surface of the radial groove is as perfect as possible should have a large distance from the outer surface of the peripheral ring.

Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform ist die Breite des Umfangsringes möglichst klein, wodurch sich der Vorteil einer weiteren Reduzierung von Strömungsverlusten ergibt. Die Angabe »möglichst klein« bezüglich der Breite des Umfangsringes ist hierbei dahingehend zu verstehen, daß der Umfangsring so klein gehalten werden soll, wie dies unter Beachtung der erforderlichen Festigkeit und der Strömungsparamet.er (Schaufelbreite der Schiffsschraube u. dgl.) möglich ist.According to a preferred embodiment, the width of the circumferential ring is as small as possible, whereby the advantage of a further reduction in flow losses results. The indication "as small as possible" with regard to the width of the circumferential ring is to be understood here to the effect that the circumferential ring so should be kept small, as it should, taking into account the required strength and the flow parameters (Blade width of the propeller and the like.) Is possible.

Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsform ist die Innenwandung des Umfangsringes gegenüber der Inneriwandung der Manteldüse um eine kleine Strecke radial nach außen versetzt. Durch diese Maßnahme werden diejenigen Reibungsverluste auf ein Minimum reduziert, die auf die Drehung des Umfangsringes zurückzuführen sind.According to a further preferred embodiment, the inner wall of the circumferential ring is opposite the inner wall of the jacket nozzle offset radially outwards by a small distance. Through this Measure those friction losses are reduced to a minimum, which is due to the rotation of the circumferential ring are due.

Bevorzugt reicht der Umfangsring mit seiner Hinterkante geringfügig nach hinten über die NuI hinaus. Hierdurch ergibt sich der Vorteil, daß die Gefahl des Eintritts von Festkörpern in die Nut weiter reduzier! werden kann.The circumferential ring preferably extends slightly backwards over the groove with its rear edge out. This has the advantage that the risk of solids entering the groove is further reduced! can be.

Eine andere bevorzugte Ausführungsform der Erfin dung ist dadurch gekennzeichnet, daß von der ir Strömungsrichtung vorderen äußeren Kante der Nu eine Nase in Strömungsrichtung nach hinten absteh und dabei mit der Stirnseite des Umfangsringes der Ringspalt bildet. Hierdurch ergibt sich der Vorteil, dal das Eindringen von Festkörpern in den Spalt verhinder wird.Another preferred embodiment of the inven tion is characterized in that of the ir Flow direction front outer edge of the Nu protruding a nose in the flow direction backwards and forms the annular gap with the end face of the circumferential ring. This has the advantage that the penetration of solids into the gap is prevented.

Nach einer weiteren Ausbildung der Erfindung sol die Breite der beiden Ringspalte einen Wert voiAccording to a further embodiment of the invention, the width of the two annular gaps should have a value of voi

vorzugsweise Vioo des Einschnürungsradius der Manteldüse nicht überschreiten.preferably Vioo of the constriction radius of the jacket nozzle do not exceed.

Im folgenden sind einige Ausführungsformen der Erfindung im Vergleich zum Stand der Technik an Hand der Zeichnung näher erläutert. Es zeigtThe following are some embodiments of the invention in comparison with the prior art at hand the drawing explained in more detail. It shows

F i g. 1 einen schematischen Teilschnitt durch eine herkömmliche Schiffsschraube mit Kort-Manteldüse, welcher die Lagebeziehung zwischen der Manteldüse und dem Außenende eines Schraubenflügels zeigt,F i g. 1 shows a schematic partial section through a conventional ship's propeller with a Kort jacket nozzle, which shows the positional relationship between the jacket nozzle and the outer end of a screw wing,

F i g. 2 und 3 Schnittansichten einer Ausführungsform der Erfindung, wobei F i g. 2 in lotrechtem Teilschnitt die Lagebeziehung zwischen der Kort-Manteldüse und dem Außenende eines Schraubenflügels zeigt und Fig.3 einen Schnitt längs der Linie H-II in Fig.2 darstellt,F i g. 2 and 3 sectional views of an embodiment of the invention, where F i g. 2 in a vertical partial section the positional relationship between the Kort jacket nozzle and shows the outer end of a helical wing and Fig.3 shows a section along the line H-II in Fig.2 represents

F i g. 4 bis 7 Teilschnitte durch andere Ausführungsformen der Erfindung, F i g. 4 to 7 partial sections through other embodiments of the invention,

F i g. 8a und 8b Teildarstellungen zur Erläuterung des Sekundärstroms eines zwischen der ivlanteldüse und dem an den Außenkanten der Schraubenflügel angebrachten Ringglied gebildeten Flüssigkeitswirbels,F i g. 8a and 8b partial representations to explain the secondary flow between the ivlanteldüse and the fluid vortex formed by the ring member attached to the outer edges of the screw blades,

F i g. 9 eine graphische Darstellung zur Veranschaulichung des Turbulenzströmungs-Widerstandskoeffizienten in Abhängigkeit von der Kurve der Reynold-Zahl nach Berechnung auf Grund der Wendischen Formel undF i g. 9 is a graph showing the turbulent flow drag coefficient depending on the curve of the Reynold number after calculation based on the Wendish formula and

Fig. 10 eine graphische Darstellung der nach W e η d t erhaltenen Versuchswerte.10 shows a graphic representation of the test values obtained according to W e η d t.

Bei der in den F i g. 2 und 3 dargestellten Ausführungsform der Erfindung sind vier Schraubenflügel 1 an ihren Wurzeln einstückig mit einer Schraubennabe 10 verbunden, die mittels einer Keilfeder 11 an einer Schiffsschrauben-Welle 9 befestigt ist. An den Außenkanten der Flügel 1 ist über den gesamten Schraubenumfang hinweg ein Ringglied 2 befestigt, dessen Vorderkante mit 3 und dessen Hinterkante mit 4 bezeichnet ist. Um den Umfang der Anordnung aus Schraubenflügeln 1 und Ringglied 2 herum ist eine unter der Bezeichnung Kort-Düse bekannte Manteldüse 5 angeordnet, die erfindungsgemäß in ihrer Innenfläche mit einer den Außenkanten der Schraubenflügel 1 gegenüberliegenden Ringnut 6 versehen ist. Diese Ringnut 6 besitzt eine Breite b und eine Tiefe d hinter dem Konvergierungs-Endpunkt des durch die Manteldüse 5 festgelegten Strömungskanals bzw. hinter dem Punkt, von welchem aus sich der Strömungskanal nach vorn auswärts erweitert, d. h. vom vorderen Endabschnitt des Bereichs kleinsten Querschnitts der Manteldüse 5. Die Ringnut 6 legt zusammen mit der Außenfläche 2a des Ringglieds 2 eine Ringkammer fest und ist durch das Ringglied 2 praktisch vollständig abgedeckt bzw. verschlossen, während die Innenfläche 2b des Ringglieds 2 einen Teil der den Strömungskanal festlegenden Innenfläche der Manteldüse 5 bildet. Zwischen der Vorderkante der in der Manteldüse 5 ausgebildeten Ringnut 6 und der Vorderkante 3 des Ringglieds 2 sowie zwischen der Hinterkante der Manteldüse 5 und der Hinterkante 4 des Ringglieds 2 sind Spalte Ci bzw. Ci festgelegt, deren Abmessungen möglichst klein gehalten werden sollten und Vorzugsweise '/ioo des Einschnürungsradius der Manteldüse 5 nicht übersteigen dürfen, sofern hierbei eine ungehinderte Drehung der Schraubenflügel 1 gewährleistet ist. Von der vorderen Unterkante der Ringnut 6 kann eine Flosse bzw. Nase 5a rückwärts abstehen, die mit der Vorderkante 3 des Ringlieds 2 zusammenwirkt und das Eindringen von Festkörpern in den Spalt verhindert. Die Manteldüse 5 der beschriebenen Anordnung wird von einer an einem Rumpfabschnitt 8 befestigten Halterung? getragen.In the case of the FIGS. In the embodiment of the invention shown in FIGS. 2 and 3, four propeller blades 1 are integrally connected at their roots to a propeller hub 10 which is fastened to a propeller shaft 9 by means of a wedge spring 11. On the outer edges of the wings 1, a ring member 2 is fastened over the entire circumference of the screw, the front edge of which is denoted by 3 and the rear edge of which is denoted by 4. A jacket nozzle 5 known as the Kort nozzle is arranged around the circumference of the arrangement of screw blades 1 and ring member 2, which according to the invention is provided in its inner surface with an annular groove 6 opposite the outer edges of the screw blades 1. This annular groove 6 has a width b and a depth d behind the convergence end point of the flow channel defined by the jacket nozzle 5 or behind the point from which the flow channel widens forward outward, ie from the front end portion of the area of the smallest cross section of the jacket nozzle 5. The annular groove 6, together with the outer surface 2a of the ring member 2, defines an annular chamber and is practically completely covered or closed by the ring member 2, while the inner surface 2b of the ring member 2 forms part of the inner surface of the jacket nozzle 5 that defines the flow channel. Columns Ci and Ci are defined between the front edge of the annular groove 6 formed in the jacket nozzle 5 and the front edge 3 of the ring member 2 and between the rear edge of the jacket nozzle 5 and the rear edge 4 of the ring member 2, the dimensions of which should be kept as small as possible and preferably ' / ioo must not exceed the constriction radius of the jacket nozzle 5, provided that an unhindered rotation of the screw blades 1 is guaranteed. From the front lower edge of the annular groove 6, a fin or nose 5a can protrude backwards, which cooperates with the front edge 3 of the ring member 2 and prevents the penetration of solids into the gap. The jacket nozzle 5 of the arrangement described is supported by a bracket attached to a fuselage section 8? carried.

Wenn bei der in den Fig.2 und 3 dargestellten Anordnung die Schraubenflügel 1 durch Antreiben der Welle 9 in Drehung versetzt werden, wird der Schiffsrumpf durch den Vortrieb der Flügel 1 angetrieben, wobei Wasser auf die durch die Pfeile angedeutete Weise den durch die Manteldüse 5 festgelegten Strömungskanal durchströmt Hierbei dreht sich das an den Außenkanten der Flügel 1 befestigte Ringglied 2 zusammen mit den Flügeln, während es die Ringnut 6 der Manteldüse 5 verdeckt. Da die Innenfläche 2b des Ringglieds 2 einen Teil der Innenfläche der Manteldüse 5 bildet und somit einen glatten Strömungskanal für die letzteren durchströmende Flüssigkeit bildet, ist außerdem nicht zu befürchten, daß sich Festkörper im Spalt zwischen der Außenkante der Flügel und der Innenfläche der Manteldüse 5 verfangen. Zudem werden die Flügel 1 infolge ihrer Drehbewegung auf natürliche Weise unter der auf sie einwirkenden Belastung in Vortriebrichtung durchgebogen, so daß der Spalt Cz noch kleiner und das Eindringen von Festkörpern noch schwieriger wird. Selbst wenn ein kleiner Festkörper durch den Spalt Ci in die Ringkammer eindringen sollte, wird er schnell wieder über den Spalt Ci ausgeworfen, da dieser seine Größe beibehält und größer ist als der Spalt Ci. Auf diese Weise ist das Ringglied 2 vor Beschädigung geschützt.When, in the arrangement shown in FIGS. 2 and 3, the propeller blades 1 are set in rotation by driving the shaft 9, the ship's hull is driven by the propulsion of the blades 1, with water flowing through the jacket nozzle 5 in the manner indicated by the arrows Here, the ring member 2 attached to the outer edges of the blades 1 rotates together with the blades, while it covers the ring groove 6 of the jacket nozzle 5. Since the inner surface 2b of the ring member 2 forms part of the inner surface of the jacket nozzle 5 and thus forms a smooth flow channel for the liquid flowing through the latter, there is also no fear that solids will get caught in the gap between the outer edge of the blades and the inner surface of the jacket nozzle 5 . In addition, as a result of their rotational movement, the blades 1 are naturally bent in the advancing direction under the load acting on them, so that the gap Cz becomes even smaller and the penetration of solids becomes even more difficult. Even if a small solid should penetrate through the gap Ci into the annular chamber, it will quickly be ejected again via the gap Ci, since it maintains its size and is larger than the gap Ci. In this way, the ring member 2 is protected from damage.

Infolge der beschriebenen Konstruktion und Wirkungsweise gewährleistet die dargestellte Schiffsschraubenanordnung die Wirkung einer ummantelten Schiffsschraube als solche und besitzt zudem den Vorteil, daß sie keinerlei Beschädigungen durch im Wasser treibende Festkörper unterworfen ist.As a result of the construction and mode of operation described ensures the shown propeller arrangement the effect of a sheathed Ship propeller as such and also has the advantage that it is not damaged in any way by im Is subject to water floating solids.

In F i g. 4 ist eine abgewandelte Ausführungsform der Erfindung dargestellt, die sich einerseits dadurch von der vorstehend beschriebenen Ausführungsform unterscheidet, daß die hintere Hälfte der Kort-Manteldüse 5 abnehmbar ist, so daß das an den Schraubenflügeln 1 angebrachte Ringglied 2 in die in der Manteldüse 5 ausgebildete Ringnut 6 einsetzbar ist, und andererseits dadurch, daß die Innenfläche 2b des Ringglieds 2 unter Festlegung des Strömungskanals praktisch bündig mit der Innenfläche der Manteldüse 5 abschließt.In Fig. 4 shows a modified embodiment of the invention, which on the one hand differs from the embodiment described above in that the rear half of the Kort jacket nozzle 5 is removable, so that the ring member 2 attached to the screw wings 1 into the annular groove formed in the jacket nozzle 5 6 can be used, and on the other hand in that the inner surface 2b of the ring member 2 is practically flush with the inner surface of the jacket nozzle 5 while defining the flow channel.

Die in F i g. 5 dargestellte, noch weiter abgewandelte Ausführungsform der Erfindung unterscheidet sich von der zuerst beschriebenen Ausführungsform dadurch, daß das Ringglied 2 praktisch flügel- bzw. tragflächenförmig profiliert und an seiner Innenfläche 2b stromlinienförmig mit einer Kontur versehen ist, welche sich derjenigen der strömungsgünstigen Innenfläche der Manteldüse 5 annähen und unter Festlegung des Strömungskanals bündig mit der Innenfläche der Manteldüse abschließt. Bei der zweiten und dritten Ausführungsform der Erfindung schließen die Innenfläche der Manteldüse 5 und die Innenfläche 26 des Ringglieds 2 jeweils praktisch bündig bzw. stufenlos miteinander ab und legen somit auf erwähnte Weise eine glatte Fläche des Strömungskanals fest. Ersichtlicherweise bieten mithin diese abgewandelten Ausführungsformen dieselben Wirkungen wie die zuerst beschriebene Ausführungsform, ohne jedoch den Vortrieb der Schiffsschraubenanordnung wesentlich zu vermindern.The in F i g. 5 shown, still further modified embodiment of the invention differs from the embodiment described first in that the ring member 2 is practically profiled in the shape of a wing or airfoil and is provided with a streamlined contour on its inner surface 2b which is similar to that of the inner surface of the jacket nozzle 5, which is favorable for the flow sew on and, while defining the flow channel, is flush with the inner surface of the jacket nozzle. In the second and third embodiment of the invention, the inner surface of the jacket nozzle 5 and the inner surface 26 of the ring member 2 each close practically flush or steplessly with one another and thus define a smooth surface of the flow channel in the aforementioned manner. Obviously, these modified embodiments therefore offer the same effects as the embodiment described first, but without significantly reducing the propulsion of the propeller arrangement.

Die Ausführungsform der Erfindung gemäß Fig.6 unterscheidet sich von den drei vorher beschriebenen Konstruktionen dadurch, daß der Abstand d zwischen der Außenfläche 2a des Ringglieds 2 und derThe embodiment of the invention according to Figure 6 differs from the three previously described constructions in that the distance d between the outer surface 2a of the ring member 2 and the

3odenfläche 6a der in der Manteldüse 5 vorgesehenen Ringnut 6 innerhalb des durch die strukturelle Festigkeit ier Manteldüse 5 ermöglichten Bereichs so groß wie möglich ausgelegt ist, während die Ausführungsform gemäß Fig.7 sich von den vorher beschriebenen Ausführungsformen dadurch unterscheidet, daß nicht nur der Abstand c/wie bei der Ausführungsform gemäß F i g. 6 möglichst groß ausgebildet ist, sondern darüber hinaus auch die Breite b des Ringglieds 2 reduziert und der vordere Endabschnitt der Innenfläche 2b des Ringglieds 2 über eine Strecke S gegenüber der Innenfläche der Manteldüse S abgestuft ist.3odenfläche 6a of the annular groove 6 provided in the jacket nozzle 5 is designed as large as possible within the area made possible by the structural strength ier jacket nozzle 5, while the embodiment according to FIG. 7 differs from the previously described embodiments in that not only the distance c / As in the embodiment according to FIG. 6 is made as large as possible, but also the width b of the ring member 2 is reduced and the front end portion of the inner surface 2b of the ring member 2 is stepped over a distance S with respect to the inner surface of the jacket nozzle S.

Bei Betrachtung der Reibungsverluste infolge der Drehbewegung der Ringglieder bei den beiden zuletzt beschriebenen Ausführungsformen gemäß den F i g. 6 bzw. 7 kann der Reibungsverlust eines umlaufenden Zylinders betrachtet werden. Zur Bestimmung des Reibungsverlustes eines umlaufenden Zylinders wird eine dimensionslose Zahl d* = din eingesetzt, bei welcher ddie Tiefe der Ringnut 6 und ro der Radius des Schraubenflügels gemäß Fig.6 bedeutet. Es ist bekannt, daß Wendt für das Verhältnis Red* des Turbulenzstrom-Widerstandskoeffizienten f zur Reynoldsschen Zahl für d* = 0,470,0,176 bzw. 0,0691 die in Fig. 10 mit O, D und Δ bezeichneten Versuchswerte erhielt und daß auf der Grundlage dieser Versuchswerte das Verhältnis Red* innerhalb des Bereichs von 10" < Re < 10⁵ durch die FormelWhen considering the friction losses due to the rotational movement of the ring members in the two last-described embodiments according to FIGS. 6 or 7, the friction loss of a rotating cylinder can be viewed. To determine the friction loss of a rotating cylinder, a dimensionless number d * = din is used, where d is the depth of the annular groove 6 and ro is the radius of the helical vane according to FIG. It is known that Wendt obtained the experimental values designated in FIG. 10 by O, D and Δ for the ratio Red * of the turbulent flow drag coefficient f to the Reynolds number for d * = 0.470, 0.176 and 0.0691, and that on the basis of these experimental values the ratio Red * within the range of 10 "< Re < 10 ⁵ by the formula

F = 0.073 [«f (1 -Kf)]⁴Ke""-³ F = 0.073 [«f (1 -Kf)] ⁴ Ke""- ³

bestimmt ist. Die an Hand obiger Formel berechneten Werte für f und d* stehen derart in Beziehung miteinander, daß f gemäß Fig.9 mn zunehmenden Werten von d* abnimmt. Obwohl es aus der graphischen Darstellung gemäß Fi g. 10 nicht deutlich ersichtlich ist, ob der Wert für Hm Bereich von 10⁵</?e< 10⁶ in der Nähe der Normaldrehzahl der die Kort-Düse aufweisenden Schiffsschraube weiterhin kleiner wird oder gleich bleibt, ist der Reibungsverlust infolge eines in F i g. 8a angedeuteten symmetrischen Wirbelstroms, der sekundär durch die in der Flüssigkeit durch die Drehung des Ringglieds 2 erzeugte Fliehkraft und die Grenzschicht der lotrechten Wände der Ringkammer erzeugt wird, im Turbulenzströmung-Reibungskoeffizienten f enthalten und außerdem so klein, daß er in der Praxis keine Schwierigkeit bedeutet Es ist somit ersichtlich, daß es zur Herabsetzung des Reibungsverlusts infolge der Drehung des Ringglieds 2 vorteilhaft ist, den Wert für dbei den Ausführungsformen gemäß den F i g. 6 und 7 möglichst groß zu wählen. Bei Betrachtung der Flüssigkeitumströmung um das Ringglied 2 gemäß tig.8b genügt der Druckkoeffizient <f>, der ein iimensicnsloser Wert des Druckanstiegs ist, der Gleichungis determined. The values for f and d * calculated on the basis of the above formula are related to one another in such a way that f, according to FIG. 9, decreases with increasing values of d *. Although from the graph according to FIG. 10 it is not clear whether the value for Hm range of 10 ⁵ </? E <10 ⁶ in the vicinity of the normal speed of the ship's propeller with the Kort nozzle continues to be smaller or remains the same, the friction loss is due to an in FIG . 8a indicated symmetrical eddy current, which is generated secondary by the centrifugal force generated in the liquid by the rotation of the ring member 2 and the boundary layer of the vertical walls of the ring chamber, contained in the turbulent flow coefficient of friction f and also so small that it does not represent any difficulty in practice It can thus be seen that, in order to reduce the friction loss due to the rotation of the ring member 2, it is advantageous to use the value for d in the embodiments according to FIGS. 6 and 7 should be chosen as large as possible. When considering the flow of liquid around the ring member 2 according to tig.8b, the pressure coefficient <f>, which is an insensitive value of the pressure increase, satisfies the equation

in welcher u die Umfangsgeschwindigkeit der Schraubenflügel bedeutet. Aus diesem Grund übersteigt in keinem Fall die Geschwindigkeit Cmb der umströmenden Flüssigkeit den Wert, der als Ergebnis angenommen wird, wfinn der statische Druckanstieg der Schiffsschraube vollständig in dynamischen Druck umgewandelt wird, nämlichin which u means the peripheral speed of the propeller blades. For this reason, the speed Cmb of the liquid flowing around in no case exceeds the value which is assumed as the result when the static pressure increase of the propeller is completely converted into dynamic pressure, namely

(Cmb/u)(Cmb / u)

(j)(j)

0,7.0.7.

In der Praxis strömt jedoch die gesamte, die Schiffsschraube durchströmende Flüssigkeit infolge der Verzweigung, des Zusammenfließens, der Ablenkung und der plötzlichen Querschnittserweiterung des Strömungskanals in der Nähe der Spalte Ci und Ci mit einer verminderten Geschwindigkeit, wobei angenommen werden kann, daß Cmb/u< 1,0 ist. Trotzdem kann die Gefahr eines Eintritts von kleinen Festkörpern in die Ringkammer über den Spalt Ci an der Hinterkante desIn practice, however, all of the liquid flowing through the propeller flows at a reduced speed due to the branching, confluence, deflection and sudden expansion of the cross-section of the flow channel in the vicinity of the gaps Ci and Ci , it being possible to assume that Cmb / u < 1.0 is. Nevertheless, the risk of small solids entering the annular chamber via the gap Ci at the rear edge of the

ίο Ringglieds 2 nicht einwandfrei vernachlässigt bzw. verleugnet werden, da der genannte Umstrom tatsächlich vorhanden ist, mag er auch noch so klein sein. Aus diesem Grund wird erfindungsgemäß die Hinterkante 4 des Ringglieds 2 von der hinteren Unterkante der Ringnut 6 der Manteldüse 5 geringfügig nach hinten verlängert, während der Spalt Ci zwischen dieser Hinterkante und der Innenfläche der Manteldüse 5 gemäß F i g. 2,5 und 7 aufrechterhalten wird, so daß der Umstrom auf ein Mindestmaß herabgesetzt und mithin die Gefahr für einen Eintritt von Festkörpern in die Ringkammer über den Spalt Ci ausgeschaltet werden kann, indem die Festkörper mit der Flüssigkeit stromab getragen werden. Demzufolge sollte die Hinterkante 4 vorzugsweise auf vorstehend beschriebene Weise ausgebildet sein.ίο Ring link 2 not properly neglected or be denied, since the mentioned flow actually exists, however small it may be. the end For this reason, the rear edge 4 of the ring member 2 of the rear lower edge of the invention Annular groove 6 of the jacket nozzle 5 is slightly extended to the rear, while the gap Ci between this Rear edge and the inner surface of the jacket nozzle 5 according to FIG. 2,5 and 7 is maintained so that the Circulation flow reduced to a minimum and therefore the risk of solids entering the Annular chamber via the gap Ci can be switched off by the solid body with the liquid downstream be worn. Accordingly, the trailing edge 4 should preferably be in the manner described above be trained.

Die Breite ödes Ringglieds 2 sollte gemäß F i g. 6 und 7 möglichst klein gehalten werden, da sie einen unmittelbaren Einfluß auf die Reibungsverluste hat.
Bei der Ausführungsform gemäß Fig.7 ist die Innenfläche 2b des Ringglieds 2 um eine Strecke S gegenüber der Innenfläche der Manteldüse 5 radial nach außen versetzt. Auf diese Weise können Reibungsverluste infolge der Drehbewegung des Ringglieds weiter vermindert werden.The width of the barren ring link 2 should according to FIG. 6 and 7 are kept as small as possible, since it has a direct influence on the friction losses.
In the embodiment according to FIG. 7, the inner surface 2b of the ring member 2 is offset radially outward by a distance S with respect to the inner surface of the jacket nozzle 5. In this way, friction losses due to the rotary movement of the ring member can be further reduced.

Wie aus der vorstehenden Beschreibung praktisch anwendbarer Ausführungsformen der Erfindung ersichtlich ist, gewährleistet die Erfindung die Vorteile, daß die Nachteile und Mängel herkömmlicher Schiffsschrauben mit Kort-Manteldüse vollständig beseitigt werden können und der Leistungsverlust infolge derAs can be seen from the above description of practically applicable embodiments of the invention is, the invention ensures the advantages that the disadvantages and shortcomings of conventional propellers with Kort jacket nozzle can be completely eliminated and the loss of performance as a result of the

Drehbewegung des Ringglieds auf ein Mindestmaß herabgesetzt werden kann. Die Erfindung ist daher von großem industriellen Nutzen.Rotational movement of the ring member can be reduced to a minimum. The invention is therefore of great industrial benefit.

Obgleich die Erfindung vorstehend in Verbindung mit speziellen Ausführungsformen dargestellt und beschrie ben ist, ist sie keineswegs auf diese Ausführungsformer beschränkt, da innerhalb des Rahmens der Erfindung selbstverständlich zahlreiche Änderungen und Abwand lungen möglich sind.Although the invention has been illustrated and described above in connection with specific embodiments ben is, it is in no way limited to these embodiments, since within the scope of the invention Of course, numerous changes and modifications are possible.

Hierzu 3 Blatt ZeichnungenFor this purpose 3 sheets of drawings

Claims

Patent claims:

t. Ship propulsion with a propeller driven via a central drive shaft, which is freely rotatably mounted within a jacket nozzle, characterized in that the outer ends of all propeller blades (1) are connected in a manner known per se with a in a radial groove (6) of the jacket nozzle (5) running circumferential ring (2) are firmly connected and that the groove (6) connected to the water flow passing through the propeller via a front and a rear annular gap (& or O) is as deep as possible (d)

2. Ship propulsion system according to claim 1, characterized in that the width (b) of the circumferential ring (2) is as small as possible

3. Ship propulsion system according to claim 1 or 2, characterized in that the inner wall (2b) of the peripheral ring (2) is offset radially outward by a distance (S) relative to the inner wall of the jacket nozzle (5).

4. Ship propulsion system according to one of the preceding claims, characterized in that the peripheral ring (2) with its rear edge (4) extends slightly backwards beyond the groove (6).

5. Ship propulsion system according to one of the preceding claims, characterized in that the width of the two annular gaps (Cz, G) a value of preferably Vioo of the radius of constriction Jacket nozzle (5) does not exceed.

6. Ship drive according to one of the preceding claims, characterized in that from the front outer edge of the groove (6) in the flow direction, a nose (5a) protrudes rearward in the flow direction and with the end face of the circumferential ring (2) the annular gap (C2) forms.