Titel: | Vergleichende Versuche mit einigen Treibapparaten. Von Hrn. Georg Rennie Esq., Civilingenieur. |
Fundstelle: | Band 76, Jahrgang 1840, Nr. I., S. 2 |
Download: | XML |
I.
Vergleichende Versuche mit einigen
Treibapparaten. Von Hrn. Georg
Rennie Esq., Civilingenieur.
Aus dem Mechanics' Magazine No. 854.
Rennie's vergleichende Versuche mit
Ruderraͤdern.
Nachdem ich die Versuche, welche ich mir über verschiedene der zum Treiben von
Schiffen im Wasser bestimmten Apparate anzustellen vorgenommen hatte, beendigt,
nehme ich keinen Anstand, sie zur allgemeinen Kenntniß zu bringen.
Meine Versuche wurden auf dreierlei Weise vorgenommen: nämlich 1) mit einem Modelle;
2) mit einem Ruderschiffe; 3) mit einem kleinen Dampfboote.
In ersterem Falle brachte ich das Modell in einen Wasserbehälter, in dem das Wasser
nach Belieben auf einen höheren oder tieferen Stand gebracht werden konnte. Dabei
war an der Welle des Rades eine Rolle angebracht, vermöge welcher das Rad durch das
Herabsinken des Gewichtes durch eine bestimmte Streke umgetrieben werden konnte, so
daß also die zum Herabsinken erforderliche Zeit der Maaßstab des Widerstandes wurde.
Bei diesen Versuchen nun ergaben sich nachstehende Durchschnittsresultate.
Dimensionen des
Rades in Fußen.
Zeit des Herabfallens eines
Gewichtes von 4 Pfunden.
Flaͤchenraum
der untergetauchtenSchaufeln in
Quadratz.
Aufgehaͤngtes Gewicht.
Flaͤchenraumeiner Schaufel.
Zahl der Schaufeln.
2 2
15',4
15,1
12
9
4
Pfd. 4 –
6 3
16 rechtek. Schaufeln16 trapezfoͤrmige
Schaufeln.
2
2
32''
16
12
9
4 –
4 –
6
3
16 rechtekige auf das Doppelte der
gewoͤhnl. Tiefe getauchte Schaufeln.16
ditto trapezfoͤrmige.
Aus diesen Versuchen geht hervor: 1) daß die trapezförmige Schaufel, obwohl sie nur
den dritten Theil der Breite und die Hälfte des ganzen Flächenraumes einer
rechtekigen Schaufel hat, dennoch denselben Widerstand leistet, wie diese. 2) daß,
wenn beide Arten von
Schaufeln auf das Doppelte der gewöhnlichen Tiefe getaucht sind, der Widerstand der
trapezförmigen nur halb so groß ist als jener der rechtekigen.
Wenn sich die merkwürdige Eigenschaft der lezteren Schaufel unter Wasser eben so gut
als bei der gewöhnlichen Tauchung zu arbeiten auch im Großen bewährt, so lassen sich
die Schwierigkeiten, welche die Dampfboote beim Beginne ihrer Fahrten, wo sie noch
stark mit Steinkohlen beladen sind, und wo die Maschinen nur die Hälfte der
gewöhnlichen Anzahl von Huben vollbringen, heben, und somit die Dauer der Fahrten
bedeutend verkürzen.
Die Versuche, welche mit verschiedenen Treibapparaten an einem Ruderboote angestellt
wurden, und zwar unter Umständen, welchem Bezug auf Größe und Flächenraum des durch
die Mitte des Schiffes geführten Durchschnittes gleich waren, und bei denen auch die
Geschwindigkeiten und Flächenräume der Treibapparate, so wie die zu deren Bewegung
dienende Kraft gleich waren, ergaben folgende Resultate:
Durchlaufene Streke
in Fußen.
Zeit inSecunden.
Umlaͤufeder Kurbel.
Umlaͤufe der Kurbel
in der Minute.
Geschwindigkeitdes Bootes in engl. Meil p. Zeitstunde.
Art des Treibapparates.
660
201,0
140,7
42,0
2,2
Schraubentreiber 173. Durchmesser,
226 Z. Flaͤchenraum.
660
133,6
89,6
39,6
3,3
Conoidaler Treiber 17 Zoll
Durchmesser, 144 Zoll Flaͤchenraum.
660
155,25
108,25
41,8
2,8
Ruderrad mit 12 rechtekigen
Schaufeln, jede zu 9 1/2 × 4 = 38 Quadratz., und
6 getauchten Schaufeln = 228 Quadratz.
660
153,5
121,75
47,5
2,9
Ruderrad mit 12
trapezfoͤrmig Schaufeln mit nach
Abwaͤrts gerichtetem spizem
Winkel, jede zu (9 1/2 × 4)/2 = 19
Quadratz., getauchter Flaͤchenraum =
107 Quadratz.
660
155,75
120,75
46,5
2,8
Ruderrad mit 12
trapezfoͤrmig. Schaufeln mit nach
Abwaͤrts gerichtet. stumpfen
Winkel, jede zu (9 1/2 × 4)/2 = 19
Quadratz.; getauchter Flaͤchenraum =
103,8 Quadratz.
Das Boot ward bei diesen Versuchen, die in den Monaten August und Oktober 1839 an dem
Grand Surrey Dock angestellt wurden, von zwei Arbeitern, welche die Kurbel drehten,
in Bewegung gesezt. Es hatte 5 Fuß Breite, 27 Fuß Länge, 1 Fuß 10 Zoll Tieft, und
wog mit Ballast etc. 2828 Pfd. Der Flächenraum des getauchten Theiles betrug in
einem durch die Mitte geführten Durchschnitte 483 Quadratzoll.
Die mit den beiden Arten von Schaufeln an einem Dampfboote, angestellten Versuche
ergaben nachstehende Resultate:
Durchfahrene Streke in
Fußen.
Zeit inSecunden.
Umgaͤngeder Kurbel.
Umgaͤnge der
Kurbel in der
Minute.
Geschwindigkeit des Boots in engl.Meil. p. Zeitstunde.
Art des Treibapparates.
1320
138
36,5
84
6,7
Raͤder mit rechtekigen
Schaufeln von 23 × 9 = 207
Quadratzoll; Flaͤchenraum der
getauchten Schauf. 635; groͤßter
Durchmesser des Rades 7,4.
1320
145,75
36,0
87,5
6,34Diese geringe Differenz erwuchs daraus, daß wegen eines im Wege
liegenden eisernen Bandes ein kleiner Theil der Schaufel
weggeschnitten werden mußte. A. d. O.
Raͤder mit trapezfoͤrm.
Schaufeln und nach Abwaͤrts gericht.
spiz. Winkel, (18 × 11 1/2)/2 =
103,5 Quadratz.; Flaͤchenraum
der getauchten Schaufeln = 452,23
Quadratz; groͤßter Durchmesser des Rades
8,10.
Diese Versuche wurden im November 1839 mit dem Dampfboote Pink an dem West India
Import Dock angestellt. Es lassen sich aus ihnen folgende wichtige Schlüsse
ziehen.
1) Der trapezförmige Treiber bot mit dem halben Flächenraume und dem dritten Theile
der Breite denselben Widerstand wie die rechtekige Schaufel, während in Folge seiner
eigenthümlichen Gestalt der untergetauchte Gesammtflächenraum zwei Drittheile des
untergetauchten Flächenraumes der rechtekigen Schaufel betrug.
2) In Folge seiner eigenthümlichen Gestalt tritt er in das Wasser ein, ohne solche
Stöße und Erschütterungen zu erzeugen, wie dieß bei der gewöhnlichen Schaufel der Fall ist; auch verläßt
er das Wasser, ohne daß er mit unnüzem Kraftaufwande eine große Wassermenge mit sich
reißt.
3) Die Breite des Ruderkastens, und mithin auch der Widerstand des Windes wird um ein
Drittheil vermindert.
4) Die seitliche Schwingung und mithin auch die Abnuzung und Gefahr, welche durch das
fortwährende Untertauchen in das Wasser und das Austreten aus demselben erwächst,
wird in hohem Grade vermindert.
5) Die Hälfte des Gewichtes und der dermaligen Kosten der Ruderräder und ihrer
Büchsen wird erspart, während zugleich auch die an den Dampfbooten so lästige
vibrirende Bewegung verhütet wird.