Skal propellen skyve eller dra???

[skippy]

Her et spørsmål som jeg har gått og grublet på i noen mnd.

 

Båten:

 

Her skyver propellen. Dette kan jo virke praktisk både med tanke på skade og "slå tørt" suger luft under bakking i noe sjøgang. Kan vel og tenke meg at plasseringen ligger gunstig til i henhold til farten sjøen treffer propellen på.

 

Sumpbåt:

 

Må være av praktiske grunner. Hadde aldri fått panneluggen tilbake hvis denne skulle dra.

 

Fly:

 

Etter noen år prøving og feiling begynte vel di med og skyve. Så på større fly både skøyv og dro di.

Så gikk di over til stort sett å dra.

 

Er det noe fordel, ulempe med noen av delene. Eller ble det bare sånn?

 

Noen med interesse for begge deler som kan gi en enkel forklaring???

[Ingar]

Med en vanlig propell er det i hovedsak undertrykket på forsiden som "drar" båten fremover.

Dette undertrykket skapes skapes av profilen på propellen.

 

En overflatepropell skyver.

[SveinHa]

Er det noe fordel, ulempe med noen av delene. Eller ble det bare sånn?

Ideelt sett burde alle propeller dra da der ikke vil være uheldige strømninger/turbulens som forstyrrer vannstrømmen inn til propellen, men det er jo svært så upraktisk å ha propellen framme på en båt. Tenk f.eks. på når baugen løfter seg under planing eller på en bølge..... og så utsatt den står til der framme. Det har sine praktiske årsaker at propellen står der den står.

 

Pendelferjene har jo oftest en propell i hver ende. I tillegg til at det gir god manøvreringsevne har de jo også full bremsekraft med "baugpropellen"

[Lotus]

Med en vanlig propell er det i hovedsak undertrykket på forsiden som "drar" båten fremover.

Dette undertrykket skapes skapes av profilen på propellen.

Dette mener jeg må være riv ruskende galt. Selv om det er et lavere trykk i forkant av propellen, har det trykket etter hva jeg kan se ingen innvirkning på båtens fremdrift. Undertrykket er ikke retningsbestemt. Fremdriften kommer utelukkende av den kraft som propellen skyver vannet bakover med. Siden Newton lov sier at kraft=motkraft skyves båten med samme kraft forover som vannet skyves bakover. Vi får fremdrift.

 

Det er f.eks ingen vansker med å lage et betydelig undertrykk foran propellen. Man lager vanntilførslen til propellen dårligere. Undertrykket blir større, skyvekraften dårligere og propellen pisker luft.

 

En overflatepropell virker på akkurat samme vis.

 

Lotus

[TMe]

Propeller som trekker (som på et fly) er like rundt hjørnet. Ikke lenge siden jeg leste i Teknisk Ukeblad om nyutviklet sådan fra Rolls Royce/Ulstein om jeg ikke husker feil. Dette var dog kraftige saker beregnet for supplybåter etc. Propellen får god virkningsgrad fordi den kommer i friskt vann.

[Ingar]

Med respekt å melde, har tar du feil Lotus.

 

En konvensjonell propell henter den altoverveiende del av fremdriften fra vakuum-effekten som skapes av de profilerte bladene.

Dette er også forklaringen på at en propell som kaviterer nesten mister all sin skyvkraft.

De fleste som har tatt en brå sving med en jolle med påhengsmotor har vel opplevd dette.

 

Kavitasjons-boblene klistrer seg til propellen og ødelegger den laminære strømningen som skaper vakuumet.

 

En overflatepropell derimot har ikke profilerte blader, den bare skyver vannet bakover.

Derfor har det heller ingen betydning om den kaviterer.

Disse propellene kalles også for "super-kaviterende".

[Cato]

Så noen studenter (norske) som gjorde tankforsøk med en modell av stor lastebåt (supertanker) hvor fremdriften var basert på å skape et undertrykk foran baugen som dermed trakk båten fremover. Undertrykket ble skapt ved å spyle vann fra dyser midt på baugen og ut på hver side .

Har sett en video av dette på nettet, men finner den ikke igjen.

 

Cato

[Lotus]

Med respekt å melde, har tar du feil Lotus.

Ja, det er absolutt en stor mulighet for at jeg tar feil, for dette vet jeg ikke, jeg antar.

 

Jeg antar du har feil, men jeg vet det ikke.  

 

Lotus

[Lotus]

Her er en link.

Det kan se ut som om det er en blanding av både skyving og undertrykk.

Det betyr at Ingar har rett.

 

http://boatbuilding.com/content/propellers/page2.html

[SveinHa]

Uten sammenligning forøvrig (selv om der er sammenfallende prinsipper her) så gir et seil 90% av sin kraft i le-siden, altså på baksiden av seilet. I utgangspunktet synes jeg det virker helt feil da lo-siden "tar imot vinden" og det skulle derfor virke som om det er her kreftene ligger.

[Krapyl]

Det er nok riktig som det blir sagt her at brorparten av fremdriften skapes ved undertrykket i forkant av propellen.

Dette gjelder vel generellt for alle slike krumme flater som er tatt frem for å løfte, slike som en flyvinge hvor løftet er større enn trykket under vingen, et seil og et propellblad.

 

Den ideelle propell har ett blad som er uendelig langt med en bredde som går mot null. Sammenlign med kjølen på racing seilbåter som er svært dyp og kort mens riggen er høy og, relativt, kort i lengderetningen.

 

Denne ideelle propell har det best når den operer i en uendelig stor mengde vann uten forstyrrende objekter i nærheten. Ville blitt en tåpelig båt.

 

Så har man av praktiske, og kansje litt tradisjonelle, grunner hengt propellen bak på båten. Her blir den gjerne opererende alt for nær en kjølavslutning som er gjort bred og tverr for at båten skal være lett å produsere. Noen båtstøpere gjør også det kunststykke å legge propellen inne i en "halfpipe" for å gjøre den ekstra ineffektiv.

Det som har vært sagt om "fairing" av avslutning av kjøl kan ikke understrekes nok.

 

Effektiviteten til en propell blir mer påvirket av hindringer i tilstrømningen til den enn av hindringer i bakkant. Det uttrykket de profesjonelle bruker tror jeg heter "thrust reduction", hvor mye av "in-flow" til propellen som dekkes av skrog og annet.

 

Propellen på en seilbåt hadde også vært mer effektiv om drevet hadde vært satt bak-fram foran kjølen, men jeg ville ikke manøvrert en slik båt på havna i Strømstad en Fredag ettermiddag.

 

Det har vært laget systemer med propeller som trekker. Schottel begynte å lage slike tidlig på 90-tallet, og siden har andre kommet etter.

[Marwin]

Det er nok riktig som det blir sagt her at brorparten av fremdriften skapes ved undertrykket i forkant av propellen.

Effektiviteten til en propell blir mer påvirket av hindringer i tilstrømningen til den enn av hindringer i bakkant. Det uttrykket de profesjonelle bruker tror jeg heter "thrust reduction", hvor mye av "in-flow" til propellen som dekkes av skrog og annet.  

Og nettopp derfor er det ikke bare å lage et "tønneror" over propellen! (ref. tidligere streng om rør som ror) Slikt  ror krever en meget nøyaktig hydrodynamisk utforming, med større åpning forran enn bak propellen.

(Kanskje litt på siden av tema, men dog)

[Gunga Din]

Propellen på en seilbåt hadde også vært mer effektiv om drevet hadde vært satt bak-fram foran kjølen, men jeg ville ikke manøvrert en slik båt på havna i Strømstad en Fredag ettermiddag.

I havna der hade det varit mye bettre med en sådan her 'propeller'

Voith-Schneider-Propeller

då har du möjlighet att endre både kraften o riktningen på 'propeller'-strömmen åt vilket håll du vill !

Många bogserare er utrustade med Voith-Schneider-Propeller !

en Voith-Schneider-Propeller kan sitta i både fören eller aktern eller 'både og'  på en båt!

En av de störste fördelarna för en bogserare er att den kan gå från 'pull' til 'push' utan

att behöve snu båten! Många färjor er även utrustade med detta framdrivningsmaskineri

för att kunne snu på 'femöringen' inne i trange havner!

[Krapyl]

Stemmer. Schneider-Voith systemet gir en fenomenal manøvrerbarhet, men inne på havna i Strømstad er jeg redd det fort hadde blitt ei diger vinne av hele greia med alle de dreggtauene som ligger i alle retninger.

Men denne, ser du

 

http://www.schottel.de/english/p_pump_jet/index2.htm

 

ikkeno stikker ned under båten og full skyvekraft i alle retninger.

[Gunga Din]

......................................, men inne på havna i Strømstad er jeg redd det fort hadde blitt ei diger vinne av hele greia med alle de dreggtauene som ligger i alle retninger.

:flag:

ja du har helt sikkert rett, hade vel påminnt om en gigantiskt lintrassel i en 'ambassadeurrulle' !!

[kristian]

En propell er i all enkelthet roterende vinger, hvis man begynner med å forstå en vinge, denne får sitt løft av utformingen og fart. Den har en større bøyning på oversiden enn undersiden (som et seil). Når man så får fart på dette så har luften lengere vei å gå på oversiden, og vil øke hastigheten for å treffe likt på baksiden med den luft som går under. (Bernoullis lov, kanskje skrevet feil) som sier at summen av statisk og dynamisk trykk er konstant.

 

Dette skaper et undertrykk på oversiden som gir ca 75-80 % av løftet.

 

Så må man ha en angrepsvinkel (@  alfa) som er vinklen mellom mittlinjen (korden) og retningen på luftstrømmen. Denne vinklen bestemmer løftet (forenklet) Mere vinkel mere løft, inntil man når noe som kalles stallvinkel, som igjen er avhengig av vingens profil. (stor velving på vingen har høyere stallvinkel) Da går luften fra å være laminær til å bli tubulent, og løftet forsvinner.

Det blir som å si: Hvor mye kan jeg seile opp mot vinden, før seilene blafrer.

 

Løftet øker propossjonalt med kvaderatet av farten(på seilbåt blir dette vindhastigheten), og også proposjonalt med vingearealet.

Stort seil, seiler fortere enn lite i lite vind under ellers like forutsettninger.

 

Da får vi snart en løftekofisient , som er avhenig av en rekke faktorer, den viktigste er angrepsvinklen og profilets form osv. Det gir oss en likning

Løft=1/2 luftens tetthet*vingens løftekoffisient*sann fart2*vingens areal

 

Så propellen:

Forsiden er som oversiden på vingen

Baksiden som undersiden

Propellstigning (pitch) er ofte avstanden i tommer som propellen beveger seg fremover med på en omdreining uten slipp

Slippstrøm er korketrekker bevegelse bak propellen, (som vil vri drevet) derfor er der finner (over propellen på drevet)som er justert slik at man ved normalhastighet ikke skal behøve å korrigere for å holde kursen.

Angrepsvinklen(som nevnt over) må være slik at den gir et gunstig forhold mellom løft og motstand. Stigningsvinklen må minke utover mot tippene, og bladene er derfor vridd.

Distansen propellen vil bevege seg fremover i forhold til "vannet" ved angrepsvinkle null, kalles geometrisk stigning, propellen virker best når angrepsvinklen er større enn null, og distansen den nå beveger seg fremover med kalles effektiv stigning. Differansen mellom effektiv og geometrisk stigning kalles slipp.

 

Puuuuh

 

Det er flere forhold som virker inn, og motorkraften for å drive dette, tilslutt får man en virkningsgrad. En fast (altså ikke vridbar propell) vil ha sin beste virkningsgrad ved et bestemt forhold mellom båt hastighet og turtall.

 

 

Dette var kanskje svært komplisert, men et forsøk på å fortelle litt om hvorfor ting er som de er.

[Chrian]

Normalt kommer fra 75 til 80% av kraften fra undertrykket på forsiden av en propell, resten kommer fra overtrykk på baksiden.

[bolla]

det er desverre store forskjeller mellm luft og vann....effekten kommer fra hastighets økningen på vannet....ingen prinsippielle forskjeller mellom sub/surface propeller heller...du akselrerer x liiter vann fra 0 til fks 60 kmh den kraften som brukes er lik skyvekraft -slip....samme lover gjelder vannjet..men her er friksjonen større i impeller/dyse..

[skippy]

Løfter opp denne igjen jeg.

 

Fanten båt på Finn som jeg ikke får kopiert over

 

Er en Marqusi 400 kl.23.59 14/9

 

På denne virker det som propellene drar.

[@ArneO]

Så noen studenter (norske) som gjorde tankforsøk med en modell av stor lastebåt (supertanker) hvor fremdriften var basert på å skape et undertrykk foran baugen som dermed trakk båten fremover. Undertrykket ble skapt ved å spyle vann fra dyser midt på baugen og ut på hver side .

Har sett en video av dette på nettet, men finner den ikke igjen.

 

Cato

 

Var dette tankforsøk?

Jeg har nemlig vært student og testet ut dette i fullskala . Båten var ca 15 meter lang, men hadde jo skrogformen til en supertanker. Den het TY. Hovedoppgaven min var i samarbeid med flere avdelinger på Høgskolen i Vestfold. Ingeniører, maskinister og nautikere som meg selv.

 

Har ikke hørt så mye mer om dette prosjektet etter at jeg var ferdig på maritim avdeling, men vår erfaring var at denne var fryktelig vanskelig å manøvrere. Vi fikk jo heller ikke den store farten, så der er det stort forbedringspotensialet.

[Bernt]

I boka til Jan Arne Markussen (Bergen) står det mye om dette . den boka bør alle ha . boka heter : Ka e`det? det e`vri . Han skriver om hvordan proppeler virker både med og uten tuneller, + mye om motorer. Boka kan bare kjøpes privat gjennom han.

[Penny]

Er en Marqusi 400 kl.23.59 14/9

 

På denne virker det som propellene drar.

 

Det stemmer, denne Marquisen er utstyrt med Volvo Penta IPS, med propeller som drar.

[Mulligan]

 

Har propellere som drar.

[Ingar]

Bitteliten har propellere som drar. Men det har så godt som alle andre båter også, utenom de med overflatepropellere. (Ref innleggene tidligere i tråden)

[Servicemannen]

Det stemmer, denne Marquisen er utstyrt med Volvo Penta IPS, med propeller som drar.

Første båten i produktsjon med IPS drevene fra VP var Flyer 12 fra Beneteau. Kjøpere av første båtene måtte vente i over halvt år etter autopilot mens den var i utvikling.