Seite 1 von 2
Geschwindigkeitsverlust und Wasserverdrängung
Verfasst: Mi 12. Dez 2012, 16:52
von maniac
Ich habe derzeit folgendes Problem:
Ich sitze an einer Software, die den Standort einen Schiffes simuliert und später visualisiert. Dazu bin ich auf der Suche, nach einer Formel, mit der ich den Geschwindigkeitsverlust des Schiffes aufgrund der Wasserverdrängung berechnen kann.
Bei meinen Recherchen bin ich erst mal auf die Froudesche Zahl gestolpert, die sich folgendermaßen berechnet: Fr = v/(√(g*L))
Wobei v die Strömungsgeschwindigkeit, L die Schiffslänge und g die Erdbeschleunigung ist. Wenn ich das jetzt mit verschiedenen Strömungsgeschwindigkeiten berechne, komme ich bei einem 20 m langen Schiff auf Werte zwischen 0,36 und 0,86. Ich kann die Zahlen nur nicht zuordnen. Sind das die Faktoren, um die das Schiff langsamer wird?
Ich bin mir auch nicht sicher, ob das die Formel ist, die ich brauche. Ich hatte etwas mit Schiffsgeschwindigkeit, Schiffsgewicht und Dauer (nach X Sekunden ist es nur noch so und so schnell) erwartet. Kann mir da jemand helfen?
Re: Geschwindigkeitsverlust und Wasserverdrängung
Verfasst: Mi 12. Dez 2012, 18:16
von Garsvik
maniac hat geschrieben:Ich habe derzeit folgendes Problem:
Ich sitze an einer Software, die den Standort einen Schiffes simuliert und später visualisiert. Dazu bin ich auf der Suche, nach einer Formel, mit der ich den Geschwindigkeitsverlust des Schiffes aufgrund der Wasserverdrängung berechnen kann.
Es ist mir nicht recht klar, was du meinst.
- Das Schiff hat eine Geschwindigkeit durchs Wasser?
- Das Wasser ist unendlich groß oder ist das ein Kanal?
- Das Schiff hat keinen Antrieb?
Wie gut/wie weit ein Schiff sich durchs Wasser bewegt, ist doch weniger von seiner Masse als von seiner Formgebung abhängig
Garsvik
Bei meinen Recherchen bin ich erst mal auf die Froudesche Zahl gestolpert, die sich folgendermaßen berechnet: Fr = v/(√(g*L))
Wobei v die Strömungsgeschwindigkeit, L die Schiffslänge und g die Erdbeschleunigung ist. Wenn ich das jetzt mit verschiedenen Strömungsgeschwindigkeiten berechne, komme ich bei einem 20 m langen Schiff auf Werte zwischen 0,36 und 0,86. Ich kann die Zahlen nur nicht zuordnen. Sind das die Faktoren, um die das Schiff langsamer wird?
Ich bin mir auch nicht sicher, ob das die Formel ist, die ich brauche. Ich hatte etwas mit Schiffsgeschwindigkeit, Schiffsgewicht und Dauer (nach X Sekunden ist es nur noch so und so schnell) erwartet. Kann mir da jemand helfen?
Re: Geschwindigkeitsverlust und Wasserverdrängung
Verfasst: Do 13. Dez 2012, 09:20
von Globus
Länge macht Geschwindigkeit.
Jedes Schiff, welches verlängert wird, wird schneller oder, bei gleicher Geschwindigkeit, braucht weniger Kraftstoff.
Glous
Re: Geschwindigkeitsverlust und Wasserverdrängung
Verfasst: Do 13. Dez 2012, 12:13
von maniac
Garsvik hat geschrieben:Es ist mir nicht recht klar, was du meinst.
- Das Schiff hat eine Geschwindigkeit durchs Wasser?
- Das Wasser ist unendlich groß oder ist das ein Kanal?
- Das Schiff hat keinen Antrieb?
Wie gut/wie weit ein Schiff sich durchs Wasser bewegt, ist doch weniger von seiner Masse als von seiner Formgebung abhängig
Garsvik
Sagen wir, das Schiff wird von Turbinen angetrieben, die es auf 8 m/s beschleunigen. Ich möchte jetzt also den Geschwindigkeitsverlust durch die Verdränung ausrechnen. Gibt es dafür eine Formel? Ich werden partout nicht fündig.
Und in wie weit spielt die Form da rein? Gibt es keine allgemeingültige Formel? Sorry, ich bin auf dem Gebit noch nicht so bewandert.
Re: Geschwindigkeitsverlust und Wasserverdrängung
Verfasst: Do 13. Dez 2012, 13:12
von leichty
Hallo,
Allgemeingültige Aussagen gibt es dazu nicht!
Aber Froude ist schon mal nicht schlecht, vielleicht noch Reynoldszahl...
Ich kann dir da das Skrippt von Krüger empfehlen, ist aber eine zwei semestrige Vorlesung im Hauptstudium.
Bei Schiffen hast du was den Widerstand angeht viele verschiedene Effekte:
Reibung: Luft und Wasser, wobei bei dir wahrscheilich die Verdrängung mit der Außenhautfläche einhergeht... da spielt die Reynoldszahl!
Wind: interresiert dich eigentlich nicht, hat nichts mit der Verdrängung zu tun...
Wellen: da wird es haarig! du hast eigen Wellen, die sind richtig kompliziert, und Wellen vom Wind usw, die sind aber nicht wirklich zu berechnen. Froude den du gefunden hast betrachtet nur die eigenenwellen, aber du kannst trotzdem nicht als Faktor, sondern nur als eine bewertung sehen. Im Grunde geht es hier um überlagerung von verschiednen wellen ( Bug und Heckwelle, Schultern des Schiffs) aber du bekommst es trotzdem hin ein Scheißschiff mit guter Froudezahl zu bauen, bzw ein gutes Schiff mit scheiß Froudzahl...
Es kommt außschlieslich auf die Form an! Stell dir vor du springst vom 3m Turm ins Wasser, bei einem Kopfsprung oder einer Kerze tauchst du viel weiter ein als wenn du einen Bauchplatscher machst, obwohl du vorher gleichschnell warst. Also ist doch dein Widerstand im zweiten Fall viel größer als im ersten.
Übrigens Egal wie Lang du bist...
http://www.ssi.tu-harburg.de/cgi-bin/we ... BH&lang=de
Widerstand und Propulsion
oder Propulsion (Grundlagen)
Naja, ich hoffe ich habe dich jetzt nicht ganz verwiert....
Re: Geschwindigkeitsverlust und Wasserverdrängung
Verfasst: Do 13. Dez 2012, 13:16
von leichty
@[quote="Globus"]Länge macht Geschwindigkeit.
Jedes Schiff, welches verlängert wird, wird schneller oder, bei gleicher Geschwindigkeit, braucht weniger Kraftstoff.
Sorry aber das stimmt so nicht, siehe eintrag drüber...
Re: Geschwindigkeitsverlust und Wasserverdrängung
Verfasst: Do 13. Dez 2012, 13:29
von Mailo
Moin von der insel
leichty hat geschrieben:@
Globus hat geschrieben:Länge macht Geschwindigkeit.
Jedes Schiff, welches verlängert wird, wird schneller oder, bei gleicher Geschwindigkeit, braucht weniger Kraftstoff.
Sorry aber das stimmt so nicht, siehe eintrag drüber...
Beim Surfbrettbau haben wir uns immer an die Formel: "Mehr Speed durch höhere Geschwindigkeit" gehalten.
Heiko
Re: Geschwindigkeitsverlust und Wasserverdrängung
Verfasst: Do 13. Dez 2012, 13:40
von Seaman
Moin Maniac,
ich würde dir die Bücher "Schiffstechnick und Schiffbautechnologie" (ISBN3-87743-817-2) und das "Handbuch Schiffsbetriebstechnik" (ISBN 3-87743-816-4) empfehlen. Im letzteren sind viel Formeln der Schiffshydrodynamik niedergeschrieben die, wie ich denke, deine Fragen beantworten sollten. Eines ist aber viele sämtliche Berechnungen wichtig zu wissen - Wie bereits von einigen ausgeführt wurde hängt der Widerstand eines Schiffes von der Form des Unterwasserschiffes ab - den sogenannten Blockkoeffizienten! Jedes Schiff hat seinen eigenen - deshalb musst du in deiner Software die entsprechenden Blockkoeffizienten für den jeweilgen Typ hinterlegen.
Gruß von der Weser!
Re: Geschwindigkeitsverlust und Wasserverdrängung
Verfasst: Do 13. Dez 2012, 13:51
von leichty
Mailo hat geschrieben:
"Mehr Speed durch höhere Geschwindigkeit" .
Heiko
moin Heiko,
scheint eine grobe Faustformel zu sein, könnte aber sogar stimmen, müsste man mal nachrechnen, vielleicht als Bachelorarbeit?
Länge läuft
Verfasst: Do 13. Dez 2012, 21:38
von heavyfuel
leichty hat geschrieben:@
Globus hat geschrieben:Länge macht Geschwindigkeit.
Jedes Schiff, welches verlängert wird, wird schneller oder, bei gleicher Geschwindigkeit, braucht weniger Kraftstoff.
Sorry aber das stimmt so nicht, siehe eintrag drüber...
Moin,
was stimmt ist das ein Schiff in Verdrängerfahrt nicht aus seinem Wellensystem herauskommt und diese "Rumpfgeschwindigkeit" nur von der Länge der Wasserlinie abhängt. Je länger das Schiff, umso schneller die in Verdrängerfahrt mögliche Höchstgeschwindigkeit.
Und zur Ursprungsfrage: Ich denke nicht daß das mit einer einzigen Formel mal eben schnell erschlagen werden kann. Siehe die Hinweise zu den Schiffbauvorlesungen oder zum Illies Handbuch Schiffsbetriebstechnik. Sonst bräuchte es ja auch keine Schiffsbau-Versuchsanstalten.
http://www.juengerhans.de/cms/media/dow ... st_026.avi.
Gruß
heavyfuel