Dipl.-Ing. Hans-Jürgen Heinke, Schiffbau-Versuchsanstalt Potsdam GmbH, Potsdam
Ein wesentliches Entwurfs- und Einsatzkriterium bei Schleppern ist der erreichbare Pfahlzug. Der Pfahlzug ist in den letzten Jahren in Größenordnungen von 200 t und darüber gestiegen, so dass der Erfahrungsbereich für die Pfahlzugprognose verlassen wurde. Zur Erreichung der hohen Pfahlzüge werden die Antriebsleistungen sowie die Durchmesser der Düsenpropeller erhöht. Die Reynoldszahlunterschiede zwischen dem Modellversuch und der Großausführung werden größer, so dass eine Pfahlzugprognose ohne verstärkte Berücksichtigung der Reynoldszahlkorrektur nicht mehr möglich ist. Weiterhin besteht bei den Schleppern auf Grund der hohen Propellerbelastung eine Gefährdung hinsichtlich kavitationsbedingten Schubabfalls. Analysen von Großausführungs- und Modellmessungen führen zum Schluss, dass auch die Wechselwirkung der Düsenpropeller mit dem Schiffskörper (Standsogziffer, Änderung der Düsenpropellerkennwerte) sowie der kavitationsbedingte Schubabfall infolge der Spitzenwirbel¬kavitation Reynoldszahleffekten unterliegen. Diese Effekte müssen in der Pfahlzugprognose zukünftig berücksichtigt werden.
An important design criterion for tugs is the available bollard pull. The bollard pull is now in the range of 200 tons and more especially for AHT tugs. The field of experience for the bollard pull prognosis had been left in the last years. The power and the diameter of the ducted propellers had been increased to get the high bollard pull with the tugs. The differences in the Reynolds numbers between the model and full-scale are increasing. That’s why the Reynolds number correction has a stronger influence on the quality of the bollard pull prognosis. The risk of cavitation is increasing due to the high thrust loading of the ducted propellers. Aspects of the thrust break down due to cavitation have to consider in the analysis of the bollard pull tests and in the bollard pull prognosis. In addition there are strong interaction effects between the partly integrated ducted propeller and the ship hull. These interaction effects must be considered in the design and optimisation of the ducted propeller and in the bollard pull prognosis for the tug.