werking schroef

werking schroef

Berichtdoor Klaas » 08 Jan 2012, 19:20

Draairichting
Een schroef kan links- of rechtsdraaiend zijn, waarbij men de schroef vanaf de achterzijde bekijkt vanaf de stuw- of drukzijde, richting de schroefas. Dit heeft invloed op de manoeuvreereigenschappen van een schip. Doordat het ondergelegen schroefblad onderhevig is aan een hogere druk, zal de uitgeoefende kracht van dit blad groter zijn dan dit van het bovengelegen blad. Dit zorgt voor een schroefeffect dat er voor zorgt dat de schroef niet alleen een kracht naar voren, maar ook een kracht in zijwaartse richting ontwikkelt. Dit wordt versterkt doordat het bovengelegen blad meer interactie heeft met de scheepsromp — versterkt door het venturi-effect en het coandă-effect. Bij een in het achterschip geplaatste rechtsdraaiende schroef zal dit resulteren in het effect dat het achterschip zich naar rechts wil verplaatsen. Het schip als geheel zal dus vooruit varend naar bakboord draaien. Dit is vooral bij lagere snelheden merkbaar.

Een schipper maakt gebruik van de schroefslag bij het afmeren langs een kade of sluismuur. Bij het achteruitslaan draait bij een linksdraaiende schroef het achterschip naar stuurboord en bij een rechtsdraaiende schroef naar bakboord. Het schip wordt met de kop naar de wal gestuurd en de voorwaartse beweging van het schip wordt afgeremd door achteruit te slaan. De kunst is om de balans te vinden zodanig, dat als het schip voor de wal eenmaal stilligt, het precies gestrekt voor de muur terecht is gekomen.

Diameter
Bij een grotere diameter kan hetzelfde vermogen bij een lager toerental overgebracht worden, wat een groter rendement tot gevolg heeft. Hoe groter de schroef, hoe meer van de door de romp veroorzaakte volgstroom gebruikt wordt. Verschillende overwegingen kunnen echter leiden tot een kleinere diameter, zoals scheepsvorm, diepgangsbeperkingen, investeringskosten en het toerental van de gekozen voortstuwingsmotor. Een te grote diameter kan leiden tot cavitatie bij de schroeftip en het aanzuigen van lucht.

De spoed van een schroef is de afstand die deze afgelegd zou hebben indien deze in een vaste stof zou ronddraaien, vergelijkbaar met schroefdraad. De spoed wordt bepaald door de hoek die de bladen maken met de schroefnaaf. Dit heeft invloed op de stroomsnelheid waarmee het water de schroef verlaat. In vloeistof legt de schroef een minder grote afstand af. Het verschil wordt slip genoemd. Hoewel deze zo klein mogelijk moet zijn om een goed rendement te halen, is een minimale slip nodig omdat de invalshoek een liftkracht genereert.

Oppervlak
Een kleiner bladoppervlak geeft een hoger rendement doordat dit minder weerstand oplevert. Voor schepen die veel manoeuvreren kan het echter gunstig zijn om voor een groter bladoppervlak te kiezen, aangezien dit een beter stopvermogen heeft en een groter stuwvermogen bij het achteruitslaan. Ook ontstaat bij een klein bladoppervlak meer cavitatie, doordat het drukverschil door een kleiner oppervlak wordt gegenereerd.


Profielvorm
Het profiel van een schroefblad heeft vaak de vorm van een draagvleugel. Waar de intredende kant hier een ronding heeft, is de uittredende kant over het algemeen scherp. De lijn tussen deze twee kanten is de koorde. Naar de profielen van draagvleugels is veel onderzoek gedaan. Bekend daarbij zijn de NACA-profielen van de National Advisory Committee for Aeronautics. Profielen met een vleugelvorm zijn zeer effectief en hebben een hoge lift-weerstandverhouding. Daarmee zijn de profielen echter ook gevoeliger voor cavitatie.

Ogivale profielen worden gebruikt bij schroeven die meer cavitatie te verduren hebben. Lensvormige profielen worden meestal gebruikt bij schroeven die in beide richtingen evenveel stuwkracht moeten leveren. Supercaviterende profielen hebben een speciale vorm die er voor zorgt dat de cavitatie die ontstaat bij hoge snelheid zo ver achter het blad implodeert dat er geen schade optreedt.

In een blad kunnen profielen gecombineerd worden. Zo hebben de schroeven van de Wageningen B-serie bij de tip een ogivaal profiel, terwijl de rest van het blad een draagvleugelprofiel heeft.

Bladvorm Bladgeometrie
Traditionele schroeven hebben een symmetrische bladvorm vanuit het vooraanzicht. Om drukgolven — en daarmee trillingen en geluid te verminderen — wordt wel een skew gegeven aan de bladen. Het blad krijgt daarbij een welving in de draairichting. Hierdoor krijgt het blad een positieve helling of rake, dus richting de stuwzijde. Soms wordt dit gecompenseerd door de schroef een negatieve rake te geven, de zogeheten warped of gebogen schroef. Schroeven die voor hoge snelheid worden ontworpen, krijgen vaak een positieve rake. Hierdoor kan een hogere snelheid bereikt worden.


Variabele spoedhoek afhankelijk van de diameter, bij constante spoed P.Het zijaanzicht van een blad is niet symmetrisch. Waar bij een draagvleugel de aanstroomsnelheid slechts bestaat uit de translatiesnelheid, heeft men bij een schroef ook te maken met de omtreksnelheid. Aangezien deze bij de schroefnaaf lager is dan bij de bladtip, verschilt ook de aanstroomhoek naar gelang de diameter. Het blad draait dan ook van een grote hoek bij de bladwortel naar een kleine hoek bij de bladtip; een variabele spoedhoek bij een constante spoed. De gekozen spoed hangt af van welke ontwerpsnelheid men kiest. Bij een lage snelheid is de spoed klein, bij een hoge snelheid is de spoed groot.

Straalbuizen
Een straalbuis wordt gebruikt om het rendement van schroeven te verhogen. Ze worden vooral gebruikt bij zwaarbelaste schroeven of bij beperkte schroefdiameter. De straalbuis werd ontwikkeld door Luigi Stipa (1931) en Ludwig Kort (1934). Vooral bekend is de naar de laatste genoemde kortstraalbuis. Een speciale variant is de waterjet.

Voordelen zijn een verhoogd rendement, betere koersstabiliteit en minder kans op schade door drijvend afval. Achteruit varend is het rendement echter slechter, net als de koersstabiliteit. Ook is de kans op cavitatie groter. Straalbuizen worden ook wel gebruikt ter vervanging van roeren.

Bij een kortstraalbuis wordt de aanstroomsnelheid verhoogd en daarmee de druk verlaagd. Hierdoor neemt de stuwdruk en het koppel van de schroef af. Tegelijkertijd treedt een circulatie op met naar binnen gerichte kracht als gevolg. Deze heeft een voorwaartse component, waardoor de straalbuis zelf een positieve stuwdruk levert. Deze is over het algemeen groter dan de verminderde stuwkracht van de schroef. Door de geringe speling tussen de buis en de schroefbladtip verminderen de tipwervels, wat ook een verhoogd rendement tot gevolg heeft. De wrijvingsweerstand van de straalbuis neemt toe bij toenemende snelheid en wordt uiteindelijk groter dan de extra stuwkracht. Daarom zijn vooral zee- en havenslepers — die een zwaarbelaste schroef hebben en een relatief lage snelheid — uitgerust met straalbuizen. De paaltrek kan tot 30% groter zijn.
varen is een lust, onstpanning en om heerlijk tot je zelf te komen.
Gebruikers-avatar
Klaas
 
Berichten: 755
Geregistreerd: 18 Dec 2011, 15:40
Woonplaats: enkhuizen
ligplaats: Bovenkarspel
info:

Re: werking schroef

Berichtdoor Wolf1 » 08 Jan 2012, 19:39

Wat is nu de reden voor dit betoog ?
Je hebt het gevonden op Internet en je vond het interessant om het hier weg te zetten ?
Of is het een poging indruk op te maken, dan heb je gefaald, heb vroeger een leraar gehad die was er veel beter in dan jij !
Gr Wolf1
Afbeelding
Take Care
AaKant@hccnet.nl
Gebruikers-avatar
Wolf1
 
Berichten: 1838
Geregistreerd: 31 Dec 2011, 19:24
ligplaats:
info:

Re: werking schroef

Berichtdoor Klaas » 08 Jan 2012, 20:02

hou het op het eerste Wolf, gevonden op internet.

Niet meer en niet minder.
en heb jij aanvulling zou het mooi zijn dat met ons te delen.
varen is een lust, onstpanning en om heerlijk tot je zelf te komen.
Gebruikers-avatar
Klaas
 
Berichten: 755
Geregistreerd: 18 Dec 2011, 15:40
Woonplaats: enkhuizen
ligplaats: Bovenkarspel
info:

Re: werking schroef

Berichtdoor vuuren1 » 15 Jan 2012, 23:34

Ook zonder verdere aanvullingen kunnen we dit soort informatie gewoon zelf op internet opzoeken.
Daarbij kloppen er bepaalde zaken in dit verhaal niet.

Ik pak er even een (klein) voorbeeldje uit:
Zelf vaar zelf met een stuurbare straalbuis en niet omdat de schroef zwaar belast wordt of een beperkte diameter heeft (23 inch onder een 10 meter bootje is erg groot..)
De koersstabiliteit achteruit is super en cavitatie is juist nihil.
Deze buis is niet in 1931 of 1934 ontwikkeld maar i.c.m. het MARIN in Wageningen in 2006.

Ik denk dat -Hints en tips- bedoeld is voor redelijke unieke ontdekkingen en/of links van internet die echt bijzonder zijn.
Groet, Hans van Vuuren
vuuren1
 
Berichten: 4662
Geregistreerd: 26 Dec 2011, 00:58
Woonplaats: Zwolle
ligplaats:
info:

Re: werking schroef

Berichtdoor sigdock » 16 Jan 2012, 14:56

Het lijkt me sowieso verstandig om hier enkel links te plaatsen naar nuttige artikelen en ze niet te kopieren en hier te plakken als tekst. In ieder geval niet zonder bronvermelding ;)
sigdock
 
Berichten: 191
Geregistreerd: 30 Dec 2011, 10:19
Woonplaats: Utrecht
ligplaats:
info:

Re: werking schroef

Berichtdoor Klaas » 16 Jan 2012, 15:33

ik heb het begrepen ;)
varen is een lust, onstpanning en om heerlijk tot je zelf te komen.
Gebruikers-avatar
Klaas
 
Berichten: 755
Geregistreerd: 18 Dec 2011, 15:40
Woonplaats: enkhuizen
ligplaats: Bovenkarspel
info:


Terug naar Hints en tips

Wie is er online?

Gebruikers in dit forum: Geen geregistreerde gebruikers en 27 gasten