Entwicklung eines Konzepts zur Auslegung von effizienten und wartungsfreundlichen Verstellpropellern für die Fischereibranche
Johannes Mersmann, Universität Duisburg-Essen
Ziel dieser Arbeit war es, für die Auslegung eines, auf die speziellen Anforderungen der Fischereischifffahrt abgestimmten, Propellers, eine Grundlage zu schaffen. Dabei sollten die Klassifikationsvorschriften von Bureau Veritas eingehalten werden. Im ersten Teil wurden die Richtlinien zur Konstruktion eines genehmigungsfähigen Verstellpropellers anhand der Klassifikationsvorschriften von Bureau Veritas erarbeitet. Auf dieser Basis wurden die Propellergeometrien erstellt, welche untersucht wurden. Zunächst wurden geeignete Modelle gewählt, bei denen die zu untersuchenden Größen, Skew und Durchmesser, variieren. Der Nabendurchmesser blieb dabei jedoch konstant.
Die Ergebnisse zeigen bei steigenden Durchmessern einen großen Anstieg der maximal auftretenden Spannung. Der Einfluss des Skewwinkels wird in diesem Modell bezüglich der Spannung vor allem bei großen Durchmessern und hohen Skewwinkeln deutlich. Um den Einfluss der Flügelgeometrie auf die Nabe zu untersuchen, wurden die Momente um die Drehachse der Flügel betrachtet. Für hohe Skewwinkel liegen die Momente bedeutend höher, als in den Modellen mit niedrigem oder ohne Skew. Dabei wurde deutlich, dass die Spindelmomente der limitierende Faktor für den Durchmesser und den Skew sind. Es wurde nachgewiesen, dass der Propellerdurchmesser mit der bestehenden Nabe gegenüber dem Querstrahlpropeller dennoch mehr als verdoppelt werden kann.
Development of a design concept for efficient and low-maintenance controllable pitch propellers
Johannes Mersmann, Universität Duisburg-Essen
The aim of the thesis was to develop a design concept for efficient and low-maintenance controllable pitch propellers in order to meet the special requirements of the fishing industry. The propellers should comply with the classification regulations of Bureau Veritas. The examined propellers differ in skew angle and diameter, but have the same hub. The results show that by increasing the diameter the stresses increase too. The influence of the modification of the skew angle especially is noticeable on the models with a high diameter and a high skew angle. In order to examine the loads on the hub, the moments around the blade axis were evaluated. On the blades with a large skew angle, the moment is much higher than on the blades with a smaller skew angle. These moments are the limiting factor for the increase in the diameter and the skew angle. But it is proven that it is possible to double the diameter with the hub from the transverse truster.
