102. Hauptversammlung

Numerische und experimentelle Untersuchung eines Propellers in 4 Quadranten

K. Rieck, K.-P. Mach, M. Lamprecht, P. Anschau

Das Verhalten von Propellern in ihrem gesamten Arbeitsbereich - Vorwärtsfahrt, Stoppen aus Vorwärtsfahrt, Rückwärtsfahrt sowie Anfahren aus Rückwärtsfahrt - muss zukünftig bereits im Entwurfsstadium vorhersagbar sein. Potenzialtheoretische Verfahren des Propellerentwurfes eignen sich für diese Aufgabenstellung nicht mehr. Um die zähigkeitsbedingten Effekte, die die Umströmung maßgeblich beeinflussen, berechnen zu können, sind RANSE-Verfahren anzuwenden. Es wird über die Berechnung der Strömung um einen Propeller in 4 Quadranten berichtet. Zur Validierung der Berechnungen sind Freifahrtuntersuchungen in der Schlepprinne und im Kavitationstunnel der SVA Potsdam vorgenommen worden. Dabei wurden Laser- sowie PIV-Messungen des Geschwindigkeitsfeldes um den Propeller als auch Messungen der Kräfte und Momente am Einzelflügel durchgeführt.

Numerical and Experimental Investigation of a Propeller in 4 Quadrant

The predictions of four-quadrant thrust and torque behavior for propellers - go forward, crashback, go backward and crashahead – have to be predictable in the future in the design phase of the propeller. Potential flow codes are not suitable for these ambitious tasks. Viscose effects determine the flow considerably. Therefore RANSE solver must be used. This article contribution reported on the computation of the current flow around a propeller in four-quadrants. For the validation of the computations open water tests in the towing tank and the cavitation tunnel of the SVA Potsdam were performed. Measurements of the forces and moments at the single propeller blade were made too. For the determination of the flow field around the propeller LDV as well as PIV measurements were accomplished.