Kavitationstunnel

Laborleitung: Dipl.-Ing. Bernd Pluntke

Kavitationstank K23

Die Untersuchungen im Umlauftank führen idealerweise zu einem effizienten Schiffsentwurf. Die Kraftübertragung durch den Propeller ist mit einem unerwünschten physikalischen Phänomen verknüpft, der sogenannten Kavitation.

Auf den beiden Seiten der einzelnen Propellerflügel kann der Druck so niedrig werden, dass der Dampfdruck des Wassers unterschritten wird. Das Wasser beginnt bei Raumtemperatur zu verdampfen und man spricht je nach Auftreten von Druck- und Saugsseitenkavitation. Besonders das Zusammenfallen der Dampfblasen führt zu einer Materialabtragung an Propeller und Ruder, die unbedingt vermieden werden soll. Die allgemeine Gefahr für Kavitation und die Bereiche, in denen sie verstärkt auftritt, können mit Untersuchungen im Kavitationstank festgestellt werden.

Die Charakteristik des Propellers in homogener Anströmung, der sogenannte Propellerfreifahrtversuch, kann ebenfalls im Kavitationstank ermittelt werden. Dazu werden  Schub und Drehmoment gemessen und der Propellerwirkungsgrad berechnet. Diese Angaben werden in einem typischen Freifahrtdiagramm zusammengefasst.

Banner

Umlauftank K23 - Kempf & Remmers (Bj. 1963)

Messstreckengröße:   1100x300x300 mm
Strömungsgeschwindigkeit: max. 9 m/s
Propellerdurchmesser:  max. 15 cm
Druck: 0,1-2 bar

Das Dynamometer erreicht Drehzahlen bis 5000 min-1 und kann Kräfte bis 500 N und Momente bis 10 Nm übertragen und messen. Die Messungen erfolgen über Dehnungsmessstreifen für die Kräfte, Differenzdrucksensoren für die Anströmgeschwindigkeit und einen Impulszähler für die Drehzahl. Die Sensorik wurde kürzlich grundlegend überarbeitet und erneuert und die Messsignale werden mittels eines Messverstärkers erfasst und verarbeitet. Zusätzlich können lokale Geschwindigkeiten sowie Geschwindigkeitsfelder mittels eines 2D Linearverfahrsystems (beispielsweise der Propellernachstrom) mit einem Laser-Doppler-Anemometer erfasst werden.

Banner