Das große Ganze

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Geschrieben von Werner am 11. Januar 2014 12:12:00:

Als Antwort auf: Re: Das hab ich nun überhaupt nicht kapiert, Onkel Domenik geschrieben von Hanomedes am 10. Januar 2014 20:14:07:

Moin,

hab ich schon verstanden. Durch den Verlangsamungseffekt des Wasser über Grund rechnest Du Dir eine Widerstandsverminderung insgesamt aus.

Tatsächlich hat der Talfahrer auch eine andere Bugwelle, weil sich Wasser nicht in dem Maße unter das Schiff gezogen wird, wie bei Bergfahrt. Strömungen suchen sich immer den Weg des höchsten Druckabfalls, anders gesagt der Anteil des zur Seite verdrängten Wassers wird höher.

Aber dennoch enthält das ganze einen logisch Fehler: die Unterströmung bei Tiefwasserfahrt rel. zum Schiff ist wesentlich langsamer, als bei Kanalfahrt, bremst das Schiff also nicht so stark. Bei Talfahrt unter Kanalbedingungen nimmt sie nicht so stark zu, wie bei Bergfahrt unter Kanalbedingungen - auch das ist richtig.

Aber sie nimmt zu - und nicht ab. Im flachen Wasser geht's also langsamer zu Tale und nicht schneller!

Die Bergfahrer haben noch das besondere Problem, daß durch die starke Unterströmung der Bug des Schiffes am Grund festgesaugt werden kann und aufsetzt. Sie müssen also sehr achtsam sein und dürfen bei Niedrigwasser unter Umständen nicht einfach Vollgas geben. Der Talfahrer dagegen hat mehr Stau am Bug und nicht diese Schwierigkeiten. Wenn das Niedrigwasser schon so weit ist, daß die Schiffe nur teilbeladen werden können, dann versucht der Bergfahrer, sein Schiff anders zu beladen, als der Talfahrer. (Gewicht vom Bug weg)

Was ich jetzt gerne noch wüßte, ist die vorwärts treibende Kraft der Unterströmung, die irgendwo wieder hoch steigen soll. Das erschließt sich mir noch nicht. Überall, wo Wasser aufsteigt, ist im Effekt später eine Welle zu sehen. Ist das jetzt so eine Art schiebende Heckwelle oder so ?

Denn normal ist bei Relativgeschwindigkeit vorwärts, der Wasserstand am Heck niedriger. Es saugt also rückwärts. Durch die schnellerfließende Unterströmung, die unter dem Heck wieder austritt, wird in dem Bereich ein Unterdruck erzeugt und die kinetische Energie wird in einigem Abstand zum Schiff als "Heckwelle" wieder abgebaut. Der Unterströmungsstrahl verliert sich in diesem Bereich und die kinetische Energie wird zum Teil zu potentieller Energie umgewandelt und durch Wirbel zu Wärme gemacht.

Auf dieser Heckwelle kann man mit etwas Geschick prima dem Frachter hinterher fahren und braucht kaum zu paddeln. Es wird nicht gerne gesehen, aber es geht. Da heutzutage die Schiffe mit Antrieb fahren, wird der Effekt der Unterströmung und der Heckwelle natürlich noch durch den Schraubenschub verstärkt. Aber auch das ausgleitende Schiff zieht noch deutlich diese Heckwelle hinter sich her.

Formt man den Rumpf so, daß er von diesem Effekt partizipieren kann, dann muß der Boden des Rumpfes schon bald nach dem ersten Drittel allmählich wieder ansteigen. Das ist bei Segelbooten häufig der Fall.

Für Transportschiffe ist das aber denkbar ungeeignet, weil die Frachtkapazität natürlich abnimmt und der Bau schwierig wird usw. Außerdem kann der Gesamtwiderstand durch Reibung dennoch so ungünstig bleiben, daß sich das nicht lohnt.


Gruß

Werner

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