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Der Strömungseinfluß auf den Wellenwiderstand von Schiffen

  • Kartonierter Einband
  • 79 Seiten
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Beschreibung

Die vorliegende Arbeit behandelt den Einfluß eines der Tiefe nach veränderlichen Strömungsprofils auf Wellenfeld und Wellenwiderstand eines auf flachem und seit lich begrenztem Wasser mit konstanter Geschwindigkeit fahrenden Schiffes. Charakteristisch für die hier durchgeführten Betrachtungen ist, daß die Grund strömung, welche durch Gefälle und Reibung an den Tankwänden und dem Tankboden bedingt ist, durch eine wirbelbehaftete, aber reibungsfreie Grund strömung ersetzt wird, deren Geschwindigkeitsprofil das wirklich vorhandene gut annähert. Dabei beschränken wir uns auf den Fall eines zum Tankboden hin exponentiell abfallenden Geschwindigkeitsprofils, bei welchem einerseits das auf tretende Randwertproblem exakt lösbar ist und bei welchem zum anderen eine gute Übereinstimmung zwischen den theoretischen und den auf Grund von Mo dellversuchen [4--6] erhaltenen Ergebnissen besteht. Insbesondere bestätigt sich das auf Grund von Schiffsmodellversuchen [4, 5] erhaltene Ergebnis, daß der Wellenwiderstand durch die Strömung stark beeinflußt wird und bei gleicher Maximalgeschwindigkeit in der Strommitte am Ort des Schiffes der Wellenwider stand bei Fahrt gegen den Strom kleiner ist als bei Fahrt auf stehendem Wasser, wogegen bei Fahrt mit dem Strom der Wellenwiderstand größer ist als bei Fahrt auf stehendem Wasser. Theoretisch wurde dabei in der Weise vorgegangen, daß ausgehend vom lineari sierten Eulerschen Differentialgleichungssystem für den Fall eines exponentiellen Geschwindigkeitsprofils der Grundströmung das zugehörige linearisierte Rand wertproblem für den hydrodynamischen Druck p (x, y, z) formuliert wird sowohl für das bezüglich der Mittschiffsebene extrem schlanke Michellsche Schiff als auch für das extrem flache Hognersche Schiff.

Klappentext

Die vorliegende Arbeit behandelt den Einfluß eines der Tiefe nach veränderlichen Strömungsprofils auf Wellenfeld und Wellenwiderstand eines auf flachem und seit­ lich begrenztem Wasser mit konstanter Geschwindigkeit fahrenden Schiffes. Charakteristisch für die hier durchgeführten Betrachtungen ist, daß die Grund­ strömung, welche durch Gefälle und Reibung an den Tankwänden und dem Tankboden bedingt ist, durch eine wirbelbehaftete, aber reibungsfreie Grund­ strömung ersetzt wird, deren Geschwindigkeitsprofil das wirklich vorhandene gut annähert. Dabei beschränken wir uns auf den Fall eines zum Tankboden hin exponentiell abfallenden Geschwindigkeitsprofils, bei welchem einerseits das auf­ tretende Randwertproblem exakt lösbar ist und bei welchem zum anderen eine gute Übereinstimmung zwischen den theoretischen und den auf Grund von Mo­ dellversuchen [4--6] erhaltenen Ergebnissen besteht. Insbesondere bestätigt sich das auf Grund von Schiffsmodellversuchen [4, 5] erhaltene Ergebnis, daß der Wellenwiderstand durch die Strömung stark beeinflußt wird und bei gleicher Maximalgeschwindigkeit in der Strommitte am Ort des Schiffes der Wellenwider­ stand bei Fahrt gegen den Strom kleiner ist als bei Fahrt auf stehendem Wasser, wogegen bei Fahrt mit dem Strom der Wellenwiderstand größer ist als bei Fahrt auf stehendem Wasser. Theoretisch wurde dabei in der Weise vorgegangen, daß ausgehend vom lineari­ sierten Eulerschen Differentialgleichungssystem für den Fall eines exponentiellen Geschwindigkeitsprofils der Grundströmung das zugehörige linearisierte Rand­ wertproblem für den hydrodynamischen Druck p (x, y, z) formuliert wird sowohl für das bezüglich der Mittschiffsebene extrem schlanke Michellsche Schiff als auch für das extrem flache Hognersche Schiff.



Inhalt
1. Differentialgleichung des Problems und Lösungsmethode.- 2. Die Randbedingungen an der freien Oberfläche und die Gleichung für die freie Oberfläche.- 3. Die Randbedingungen am Tankboden und an den Kanalwänden.- 4. Bestimmung der Elementarlösung bei unbegrenzter Strömung.- 5. Die Elementarlösung bei flachem Wasser und freier Wasseroberfläche.- 6. Die Lösung für das Michellsche Schiff bei seitlich unbegrenztem flachen Wasser und der Wellenwiderstand.- 7. Der Wellenwiderstand eines Michellschen Schiffes bei seitlich unbegrenztem Wasser unendlicher Tiefe.- 8. Die Lösung für das Michellsche Schiff in einem flachen Kanal und der Wellenwiderstand.- 9. Der Wellenwiderstand eines Michellschen Schiffes im Kanal unendlicher Tiefe.- 10. Die Lösung für das Hognersche Drucksystem bei seitlich unbegrenztem Wasser endlicher Tiefe und der Wellenwiderstand.- 11. Der Wellenwiderstand des Hognerschen Drucksystems bei seitlich unbegrenztem Wasser unendlicher Tiefe.- 12. Die Lösung für das Hognersche Drucksystem in einem flachen Kanal und der Wellenwiderstand.- 13. Der Wellenwiderstand eines Hognerschen Drucksystems im Kanal unendlicher Tiefe.- 14. Lösung für den ebenen Fall des Hognerschen Drucksystems.- 15. Der Wellenwiderstand des Hognerschen Drucksystems bei unendlich tiefem Wasser. Ebenes Problem.- 16. Vergleich des Wellenwiderstandes für strömendes und stehendes Wasser.- 16.1 Michellsches Schiff.- 16.2 Hognersches Drucksystem.- 16.3 Hognersches Drucksystem. Ebenes Problem.- 17. Untersuchung des durch eine punktförmige Störung hervorgerufenen Wellenfeldes mittels der Geometrie der Kurven konstanter Phase.- 17.1 Problemstellung.- 17.2 Differentialgleichung und Randbedingungen des Problems.- 17.3 Die ebene stationäre Flachwasserwelle.- 17.4 Untersuchung des durch eine punktförmige Störung hervorgerufenen Wellenfeldes mittels der Geometrie der Kurven konstanter Phase.

Produktinformationen

Titel: Der Strömungseinfluß auf den Wellenwiderstand von Schiffen
Autor:
EAN: 9783322983343
ISBN: 978-3-322-98334-3
Format: Kartonierter Einband
Hersteller: VS Verlag für Sozialwissenschaften
Herausgeber: VS Verlag für Sozialwissenschaften
Genre: Geisteswissenschaften allgemein
Anzahl Seiten: 79
Jahr: 1964
Auflage: 1964