 |
PIAS Handleiding
2019
Programma voor de Integrale Aanpak van het Scheepsontwerp
|
|
PIAS Handleiding
2019
Programma voor de Integrale Aanpak van het Scheepsontwerp
|
De berekening is gebaseerd op de methode van M. Oosterveld & P. van Oossanen, NSP 1974, en is toepasbaar voor een spoed/diameter verhouding die tussen de 0.6 en 1.4 ligt. De toepasbare bladaantallen en bladoppervlakteverhoudingen staan in onderstaande tabel:
| Aantal bladen | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 |
| Bladoppervlak verhouding | 0.3 | 0.35-0.8 | 0.4-1.0 | 0.45-1.05 | 0.5-0.8 | 0.55-0.85 |
De berekening is gebaseerd op de methode van M. Oosterveld, ‘Ducted propeller characteristics’, RINA 1973, en is geldig voor spoed/diameter verhoudingen tussen de 0.5 en 1.6, en voor de volgende schroef/straalbuiscombinaties:
| Schroef | Buis | Aantal bladen | Bladoppervlak verhouding |
| Ka 3-65 | 19A | 3 | 0.65 |
| Ka 4-55 | 19A | 4 | 0.65 |
| Ka 4-70 | 19A | 4 | 0.70 |
| Ka 4-70 | 22 | 4 | 0.70 |
| Ka 4-70 | 24 | 4 | 0.70 |
| Ka 4-70 | 37 | 4 | 0.70 |
| Ka 5-75 | 19A | 5 | 0.75 |
| Ka 5-100 | 33 | 5 | 1.00 |
De verschillende typen straalbuizen hebben de volgende eigenschappen, waarin L de lengte van de straalbuis is en D de schroefdiameter.
Straalbuis 22 en 24 zijn gelijkwaardig met 19A, echter met een hogere L/D-verhouding, wat aantrekkelijk is bij duw- en sleepboten. Straalbuis 37 heeft een dikke trailing edge, waardoor betere prestaties bij achteruitslaan ontstaan. Straalbuis 33 verhoogt de cavitatiegrens door een verhoogde statische druk op de schroef en is aantrekkelijk bij beperking van trillingen en geluid.
De berekening is gebaseerd op de methode van R. Gawn, ‘Effect of pitch and blade width on propeller performance’, RINA 1952, en heeft het volgende toepasbaarheidsgebied:
De berekening is gebaseerd op de methode van A. Yazaki, ‘Design diagrams of modern four, five, six and seven-bladed propellers developed in Japan’, 4th Naval Hydronamics Symposium, National Academy of Sciences, Washington, 1962. Deze heeft het volgende toepasbaarheidsgebied per schroef:
| Schroef naam | N-AU 3-35 | N-AU 3-50 | AU 4-55 | AU 4-70 | AUw 6-55 | AUw 6-70 | AUw 6-85 |
| Aantal bladen | 3 | 3 | 4 | 4 | 6 | 6 | 6 |
| Bladoppervlak verhouding | 0.35 | 0.5 | 0.55 | 0.7 | 0.55 | 0.7 | 0.85 |
| Spoed/diameter verhouding | 0.4-1.2 | 0.4-1.2 | 1.0-1.6 | 1.0-1.6 | 0.9-1.5 | 0.9-1.5 | 0.9-1.5 |
Hier verschijnt een invoervenster waarin scheepsvormparameters kunnen worden ingevoerd. Behoudens de diepgangen worden overigens niet gebruikt voor de schroefberekening als zodanig, maar alleen maar voor de schatting van volgstroom- en zoggetal met de methode van Holtrop & Mennen. Als de weerstanden vanuit Resist naar Prop gestuurd zijn, dan zijn deze parameters al ingevuld omdat ze in Resist al bekend waren en meegestuurd zijn. Voor de beschrijvingen van de parameters wordt dan ook verwezen naar Invoeren gegevens weerstandsvoorspelling.
In dit menu dient u de snelheid of snelheden in knopen in te vullen, met de optredende totale weerstand in KN. Bij berekening 6 hoeft u de weerstand niet in te vullen, aangezien deze berekend wordt. U kunt maximaal twintig snelheden invoeren.
Deze optie heeft als functie een schroef te berekenen met een maximaal vrijvarend rendement, waarbij het toerental alsmede de spoed-diameter verhouding geen vast gegeven is. Er wordt dus binnen de toelaatbare grenzen een schroef worden gezocht met een maximaal rendement, waarmee met de gevonden schroef de spoed-diameter verhouding vastligt en het toerental wordt gedetermineerd.
Deze optie berekent een schroef waarbij het toerental zodanig is opgegeven dat het geleverde asvermogen precies gelijk is aan het benodigde vermogen. Om dit vermogen te bepalen wordt de spoed-diameter verhouding zolang gevarieerd tot er evenwicht van krachten is. De vorige berekeningsoptie (optimaal rendement) berekent alle combinaties van snelheid en diameter. Deze toerentalvariatie doet z'n berekeningen echter alleen voor de allereerste diameter.
Deze optie is bedoeld om, uitgaande van gemeten proeftochtgegevens en vaste schroefgegevens, de weerstand van het schip te kunnen bepalen. Dit om een controle achteraf op de weerstandschatting te hebben.
Het volgende menu verschijnt op het scherm, waarbij met de eerste twee opties daadwerkelijk de berekening wordt gemaakt en de snelheids-vermogens kromme getekend wordt. De eerste optie is voor een vaste schroef (en dus variabel toerental) en de tweede voor een schroef met verstelbare spoed (en dus vast toerental). Met de overige opties kan de aard van de grafiek worden ingesteld.
Voor een gegeven schroef kan een grafiek worden getekend die het verband aangeeft tussen de snelheid en het bijbehorende asvermogen. Bij de standaardversie kan de berekening gemaakt worden voor een definitieve schroef met vaste spoed-diameter verhouding. Bij de grafische uitbreidingen van het schroefprogramma is het tevens mogelijk de berekening uit te voeren voor een schroef met constant toerental. Is er sprake van efficiency verlies door de variatie in de spoed-diameter verhouding dan kan een toeslag op het vermogen bij iedere snelheid worden opgegeven. Wilt u na de berekening een grafiek van het verband tussen de snelheid en het benodigde asvermogen dan biedt het menu de mogelijkheid deze grafiek af te drukken. De grafiek geeft het asvermogen weer bij de door u opgegeven snelheden. Het is dus van belang voldoende snelheden op te geven, met een klein interval om een vloeiende grafiek te verkrijgen. Hieronder vindt u een voorbeeld van zo'n grafiek.
Met deze optie kan de stuwkracht bij een reeks van snelheden berekend worden door het toerental te variëren. Het beschikbare (as-)vermogen bij iedere snelheid wordt opgegeven bij optie 3 door in plaats van de weerstand het dat vermogen (in kW) op te geven. Wanneer de snelheid nul bedraagt, wordt voor zowel het volgstroomgetal als het zoggetal de waarde 0.05 gebruikt. U kunt deze waarde beïnvloeden door de volgstroom-en zogetallen zelf in te voeren. De stuwkracht bij snelheid nul is de paaltrek. De berekende stuwkracht verminderd met de weerstand, bij snelheden groter dan nul, levert de beschikbare trekkracht op, bv. voor het slepen van visnetten.
Met deze optie kan de stuwkracht bij een reeks van snelheden berekend worden door de spoed-diameter verhouding te variëren, bij een vast toerental, waarvoor het eerste toerental wordt genomen van de range die is opgegeven bij optie 2 ( Invoer van de schroefgegevens. Ook hier moet het beschikbare vermogen bij iedere snelheid wordt opgegeven bij optie 3 door in plaats van de weerstand dat vermogen (in kW) op te geven. Over zoggetallen en paaltrek gelden dezelfde opmerkingen al bij de vorige optie.
Met deze optie komt er een venster op met een vermogensdiagram zoals dat bij Berekenen snelheid-vermogens kromme met vaste schroefafmetingen aan de orde gekomen is. Maar dit diagram hier in de context van de cloud is dynamisch, d.w.z. het wordt iedere keer herberekend en hertekend als informatie in de cloud wijzigt die invloed heeft op de schroefberekening. Voor meer informatie over de local cloud wordt verwezen naar Local cloud: met meerdere modules gelijktijdig werken aan hetzelfde project.
Hierbij kunt u ontwerpversie beheren, dit wordt in detail beschreven in Gegevensopslag en backups.