Verhältnis Spritverbrauch / Gewicht ?

[TBraun]

Zitat von wormdorm

Bei uns am Bodensee hat die deutsche Seepolizei u. a. eine Buster Magnum XL mit einem 100 PS Yamaha Aussenborder. Das Teil hat 600 Kilo laut Werftangabe.

Einen "Buster Magnum XL" gibt es so nicht - entweder Buster Magnum oder Buster XL - und bei 600kg wird es ein XL sein => der macht mit 100 PS viel Spass und die "Kerle" kommen gut vom Fleck.

"Buster Magnum" mit 100 PS kann man machen, aber da werden die "Kerle" sich schwer tun, jemanden einzuholen (außer Verdänger )

Grüße,
Timo

[Solpat]

Hallo zusammen,

so wie ich den TO verstehe, geht es um identische Rumpfformen und Dimensionen, jedoch mit signifikantem Gewichtsunterschied. Dabei betrachte ich nur zwei Zustände: a) Verdrängerfahrt und b) Gleitfahrt:

Verdrängerfahrt:
Hier ergibt sich der Fahrwiderstand in erster Linie aus der benetzten Fläche des Rumpfes die für den Auftrieb erforderlich ist. Die ist im leichteren Boot jedoch nahezu gleich groß, da ein Großteil der benetzten Fläche der Rumpfboden ausmacht und sich der Unterschied lediglich in ein paar cm weniger Tiefgang bemerkbar macht. Daher wird der Verbrauchsunterschied verschwindend gering sein. Zum besseren Verständnis was ich meine ein Beispiel: Quader mit Grundfläche 2m x 6m für 1.000 kg Auftrieb muß der Quader 8,3 cm eintauchen, die dabei benetzte Fläche ist: Grundfläche 2x6 = 12 m² plus Abwicklung mal Eintauchtiefe: 16m x 0,083 m = 1,3 m². In Summe also 13,3 m².
Der gleiche Quader muß für 2.000kg doppelt soviel eintauchen, also 16,6 cm. Die benetzte Fläche steigt jedoch nur auf 12m² plus 16m x 0,166m = 14,7 m². Dies entspricht jedoch nur einer Zunahme von 10,5%. D. h. der schwerere Rumpf verbraucht in Verdrängerfahrt theoretisch 10,5% mehr.

Gleitfahrt:
Hier hält alleine die Motorleistung über die angestellte Fläche des Rumpfes das Boot aus dem Wasser. Damit ist auch klar das bei halben Gewicht (theorethisch) auch nur die halbe Leistung hierfür benötigt wird. In Realität kommt dies jedoch nie hin, da der Luftwiederstand und der hydrodynamische Widerstand aller ins Wasser reichende Steuer- und Antriebselemente annähernd gleichen Widerstand haben, egal wie schwer das Boot ist. Unter Berücksichtigung von gleichem Luftwiderstand und hydrodynamischem Widerstand, würde ich den Verbrauchsvorteil auf bestenfalls 30% einschätzen.

Aus o. g. Zusammenhang hängt der Gesamtverbrauch sehr stark vom Anteil der Betriebszeiten in Verdränger- und Gleitfahrt ab. Nehmen wir mal 80% Verdränger- und 20% Gleitfahrt an (ich glaube es sind bei einer Behörde eher 90% zu 10%), dann ergäbe sich ein theoretischer Verbrauchsvorteil von 30% bei der Gleitfahrt (20% Zeitanteil) und 10,5% bei der Verdrängerfahrt (80% Zeitanteil). Unter Anrechnung der Betriebszeiten, läge dann der Verbrauchsvorteil in Summe bei 14,4%.

Ob das die Mehrkosten für einen Aluminium Rumpf rechtfertigen?

MfG

Oliver

[seebaer150]

Zitat von JohnB

Meinst Du die für vernünftige Gleitfahrt nötige Leistung: 60PS/t ?

Wenn sich der Gleitzustand (R-Zahl) nicht ändert, wirkt sich eine Gewichtsreduzierung linear auf den Energiebedarf aus, da einfach weniger kinetische Energie vorliegt (E = 1/2 Masse Geschwindigkeit²). Geht man dann noch von etwa gleichbleibenden Motorwirkungsgrad aus, sinkt auch der Spritverbrauch linear.

Achtung: das "wenn ..." hat's in sich.

Lach, ja, das "wenn" hat´s in sich.

Normalerweise wächst der Leistungsbedarf bei Geschwindigkeitszuwachs in der dritten Potenz. Doppelt so schnell bedeutet zwei hoch drei mal soviel Leistungserforderlichkeit.

Auf die Queen Mary trifft das für die Geschwindigkeiten zwischen etwa 0 und 120 km/h ( Schätzwert – ich habe es nicht nachgerechnet ) locker zu, da hier selbst bei diesen hohen Geschwindigkeiten nur ganz niedrige R-Grade erreicht werden, in denen dynamischer Auftrieb und die damit verringerte Reibungs- und Projektionsfläche nicht ansatzweise verringert wird.

Betrachtet man aber zum Beispiel ein kleines 3-Meter-Schlauchboot mit 6 PS und zwei Personen. Gleitfahrt ist da noch nicht möglich. Maximale Geschwindigkeit so etwa 10 km/h.

Jetzt bringen wir es in Gleitfahrt von etwa 20 km/h.

Physikalisch wird jetzt ohne Beachtung der R-Problematik 2 hoch 3 = 8 mal soviel Leistung nötig. 8 mal 6 PS = 48 PS, um mit diesem Schlauchboot 20 km/h zu erreichen.

Hier muss man kein Prophet sein oder 600 Jahre Bootserfahrung haben, um zu merken, dass hier die physikalische Formel nicht zutrifft.

Falsch: Auch hier trifft sie zu. Alle anderen Parameter, die sich beim Gleiten ändern, verringern den Fahrtwiderstand jedoch so drastisch, dass lediglich zwei Mehr-PS ausreichen, um die doppelte Geschwindigkeit zu erziehlen.

Ich habe so ein Beispiel selbst erlebt. 1975 kauften meine Eltern für unser Beiboot einen neuen Außenborder. Wir fuhren einen 6 PS Yamaha zur Probe und waren nach dem 4 PS Evinrude vollkommen überzeugt. Als dann der 8 PS geliefert wurde, den wir kauften, um etwas mehr Reserven zu haben, ging die Post ab.
Das Beiboot ( siehe Bild ) war damals ein 3,2 Meter langer Dreikieler aus Kunststoff mit Notbesegelung.

[aunt t]

Moin Hubert
Besorg dir mal den aktuellen Palstek (1- 05). Ist zwar "nur" ein Artikel über Rumpfgeschwindigkeit, aber da werden recht gut die Zusammenhänge zwischen Rumpfform, Gewicht und Geschwindigkeit erklärt.
Gruß
Hans

[Oliver74]

Hallo Hubert

Zitat von Mr-Flopppy

Es geht um kleine Gleiter (so um die 17 Fuß).
gleiche Rumpfform - gleicher Motor - gleiche Geschwindigkeit (gleitend).
Kann man eine pauschale Aussage treffen wie viel weniger Sprit der Motor bei geringerem Gewicht verbraucht?
Also 20 % geringeres Gewicht bedeutet xx % weniger Verbrauch ?

Ich habe als praktischen Vergleich nur folgendes anzubieten:

Vieser Passat 490 Kajütboot+Yamaha F60 4T: 0,25-0,3 Liter Sprit pro KM

Valiant 500 Festrumpfschlauchboot+Mercury F60 4T: 0,22-0,27 Liter Sprit pro KM

Das Valiant ist circa 200KG leichter, aber die Rumpfform ist natürlich auch deutlich anders.
Die Motoren dagegen (trotz unterschiedlicher Hersteller) sehr ähnlich in Sachen Hubraum, Leistung und Gewicht.

Viele Grüße,

Oliver

[Quicky]

Hallo

Häng Mich mal in den Trött ein.
Ich habe im Laufe der letzten 5000 sm gemerkt das der Verbrauch unwahrscheinlich viele Variablen hat. Bei mir z.b.wird der Verbrauch von einem Benzincomputer ,Navmann Fuel 2100,angezeigt.Beispiel.Ruhige See,kein Wind selbes Gewicht/ Anzahl Pers.und Zuladung.
Die Trimmung ein wenig verändern egal ob hoch oder runter,und Ich spreche hier von sehr minimalen Trim kann schon in der Anzeige des Bzc.mal einen um 0,2-0,8l höheren Verbrauchs anzeigen sowie auch am GPS Plotter dann eine um 0,2-0,8 knoten höhere Geschwindigkeit angezeigt wird.Deshalb versuche Ich auch nach diesen Parameter zu fahren.Optimale Trimmung = Drehzahl=Geschwindigkeit=Verbrauch

MFG J.R.

[Papierflieger]

Zitat von Sāmpēra

...Mein Boot macht, wenn ich alleine fahre ca. 80km/h. Zu fünft komm ich auf 70km/h und hab keine Chance auf die maximale Drehzahl zu kommen. Jetzt würde ich annehmen, dass ich in beiden Zuständen den gleichen Spritverbrauch habe (da beide male volle Leistung)...

Meiner Meinung nach, hat sich ein kleiner Fehler in die Überlegung eingeschlichen.
Wenn du die gleiche Leisrung setzt, aber die Drehzalt geringer ist, hast du ja weniger Verbrennungen pro Minute (die jeweils Treibstoff verbraucht) und damit einen geringeren Verbrauch.

[seebaer150]

Zitat von Solpat

Hallo zusammen,

so wie ich den TO verstehe, geht es um identische Rumpfformen und Dimensionen, jedoch mit signifikantem Gewichtsunterschied. Dabei betrachte ich nur zwei Zustände: a) Verdrängerfahrt und b) Gleitfahrt:

Verdrängerfahrt:
Hier ergibt sich der Fahrwiderstand in erster Linie aus der benetzten Fläche des Rumpfes die für den Auftrieb erforderlich ist. Die ist im leichteren Boot jedoch nahezu gleich groß, da ein Großteil der benetzten Fläche der Rumpfboden ausmacht und sich der Unterschied lediglich in ein paar cm weniger Tiefgang bemerkbar macht. Daher wird der Verbrauchsunterschied verschwindend gering sein. Zum besseren Verständnis was ich meine ein Beispiel: Quader mit Grundfläche 2m x 6m für 1.000 kg Auftrieb muß der Quader 8,3 cm eintauchen, die dabei benetzte Fläche ist: Grundfläche 2x6 = 12 m² plus Abwicklung mal Eintauchtiefe: 16m x 0,083 m = 1,3 m². In Summe also 13,3 m².
Der gleiche Quader muß für 2.000kg doppelt soviel eintauchen, also 16,6 cm. Die benetzte Fläche steigt jedoch nur auf 12m² plus 16m x 0,166m = 14,7 m². Dies entspricht jedoch nur einer Zunahme von 10,5%. D. h. der schwerere Rumpf verbraucht in Verdrängerfahrt theoretisch 10,5% mehr.

Gleitfahrt:
Hier hält alleine die Motorleistung über die angestellte Fläche des Rumpfes das Boot aus dem Wasser. Damit ist auch klar das bei halben Gewicht (theorethisch) auch nur die halbe Leistung hierfür benötigt wird. In Realität kommt dies jedoch nie hin, da der Luftwiederstand und der hydrodynamische Widerstand aller ins Wasser reichende Steuer- und Antriebselemente annähernd gleichen Widerstand haben, egal wie schwer das Boot ist. Unter Berücksichtigung von gleichem Luftwiderstand und hydrodynamischem Widerstand, würde ich den Verbrauchsvorteil auf bestenfalls 30% einschätzen.

Aus o. g. Zusammenhang hängt der Gesamtverbrauch sehr stark vom Anteil der Betriebszeiten in Verdränger- und Gleitfahrt ab. Nehmen wir mal 80% Verdränger- und 20% Gleitfahrt an (ich glaube es sind bei einer Behörde eher 90% zu 10%), dann ergäbe sich ein theoretischer Verbrauchsvorteil von 30% bei der Gleitfahrt (20% Zeitanteil) und 10,5% bei der Verdrängerfahrt (80% Zeitanteil). Unter Anrechnung der Betriebszeiten, läge dann der Verbrauchsvorteil in Summe bei 14,4%.

Ob das die Mehrkosten für einen Aluminium Rumpf rechtfertigen?

MfG

Oliver

Das hört sich sehr wissenschaftlich an, ist aber kompletter Unsinn, besonders der rot angestrichene Teil.

Leute, das von Oliver Geschriebene vergesst Ihr bitte mal ganz schnell wieder. Es ist total irreführend, da es sich so wissenschaftlich anhört, ansich zutrifft, jedoch im konkreten Zusammenhang nicht anwendbar ist oder falsch gedeutet, wie zum Beispiel das mit der Tauchtiefe. Die Eintauchtiefe produziert die Projektionsfläche, die linear in die Fahrwiderstandsformel eingeht.

[seebaer150]

Zitat von Quicky

Hallo

Häng Mich mal in den Trött ein.
Ich habe im Laufe der letzten 5000 sm gemerkt das der Verbrauch unwahrscheinlich viele Variablen hat. Bei mir z.b.wird der Verbrauch von einem Benzincomputer ,Navmann Fuel 2100,angezeigt.Beispiel.Ruhige See,kein Wind selbes Gewicht/ Anzahl Pers.und Zuladung.
Die Trimmung ein wenig verändern egal ob hoch oder runter,und Ich spreche hier von sehr minimalen Trim kann schon in der Anzeige des Bzc.mal einen um 0,2-0,8l höheren Verbrauchs anzeigen sowie auch am GPS Plotter dann eine um 0,2-0,8 knoten höhere Geschwindigkeit angezeigt wird.Deshalb versuche Ich auch nach diesen Parameter zu fahren.Optimale Trimmung = Drehzahl=Geschwindigkeit=Verbrauch

MFG J.R.

Bingo, genau gemäß meinen technischen Ausführungen.

[Quicky]

Zitat von seebaer150

Bingo, genau gemäß meinen technischen Ausführungen.

Äh Sorry,ohne jemanden Persönlich angreifen zu wollen,das liegt mir fern,aber son Physikalisches GEQUATSCHE ist nicht NÖtIG,weil es hat ja schließlich nicht
jeder normale Bootsfahrer einen Abschluß von der Technischen Universität.
In der Praxis liegt die Antwort.Sonst geht das zum Schluss noch so weit,das wir Bootsfahrer den Fahrwiderstand jeder einzelnen Seepocke am Unterwasserschiff
berechnen müssen um Wirtschaftlich BOOT zu fahren.


MFG J.R.

[Sāmpēra]

Zitat von Papierflieger

Meiner Meinung nach, hat sich ein kleiner Fehler in die Überlegung eingeschlichen.
Wenn du die gleiche Leisrung setzt, aber die Drehzalt geringer ist, hast du ja weniger Verbrennungen pro Minute (die jeweils Treibstoff verbraucht) und damit einen geringeren Verbrauch.

Glaub nicht, dass die Überlegung so falsch ist. Du hast recht, es sind weniger Zündungen. Aber käme es nur darauf an, würde ich mit dem Auto ohne Hänger mehr verbrauchen als mit Hänger, da ich ohne Hänger auch schneller und mit höheren Drehzahlen fahre.

[seebaer150]

Umdrehungen, Zündungen, vollkommen egal.

Es geht nur um die Intensität des Knalls, der im Zylinder passiert. Der macht die Leistung. Und abhängig von der Leistung verbrauchen verschiedene Motoren empirisch ermittelt und in sogenannten spezifischen Verbrauchskurven dargestellt, eine ganz bestimmte Menge Treibstoff je erzeugtem PS (kw) je Stunde.

Im mittleren Drehzahlbereich laufen Diesel mit dem günstigsten spezifischen Verbrauch.

Hast Du einen 200 KW-Motor und einen 400 KW-Motor und sollst einen Berg mit 80km/h hochfahren. Der kleinere Motor schafft das mit Vollgas gerade so und verbraucht dabei für jedes KW 235gr in der Stunde.

Der große Motor läuft im günstigsten Bereich und erzeugt jedes KW mit 197 gr in der Stunde.

Deshalb haben LKW heute sowiel mehr PS als früher.

Genauso verhält es sich beim Boot. Saubere Gleitfahrt am besten bei halber Drehzahl.

Bei den heutigen sauschweren Kunststoffbooten ist das eine Illusion. Raffiniert gebaute Holzboote sind 30 % leichter. Das macht gerne mal 3 Tonnen bei einem 16-Meterschiff aus.

[wormdorm]

Zitat von seebaer150

Umdrehungen, Zündungen, vollkommen egal.

Es geht nur um die Intensität des Knalls, der im Zylinder passiert. Der macht die Leistung. Und abhängig von der Leistung verbrauchen verschiedene Motoren empirisch ermittelt und in sogenannten spezifischen Verbrauchskurven dargestellt, eine ganz bestimmte Menge Treibstoff je erzeugtem PS (kw) je Stunde.

Im mittleren Drehzahlbereich laufen Diesel mit dem günstigsten spezifischen Verbrauch.

Hast Du einen 200 KW-Motor und einen 400 KW-Motor und sollst einen Berg mit 80km/h hochfahren. Der kleinere Motor schafft das mit Vollgas gerade so und verbraucht dabei für jedes KW 235gr in der Stunde.

Der große Motor läuft im günstigsten Bereich und erzeugt jedes KW mit 197 gr in der Stunde.

Deshalb haben LKW heute sowiel mehr PS als früher.

Genauso verhält es sich beim Boot. Saubere Gleitfahrt am besten bei halber Drehzahl.

Bei den heutigen sauschweren Kunststoffbooten ist das eine Illusion. Raffiniert gebaute Holzboote sind 30 % leichter. Das macht gerne mal 3 Tonnen bei einem 16-Meterschiff aus.

Rein auf den Verbrauch im Vergleich Holzboot zu GFK-Boot kann das schon stimmen, Joachim.
Nur wenn man dann den Wartungs- und Pflegeaufwand eines Holzbootes mit dem eines GFK-Bootes vergleich, dann kompensiert da der eine Mehraufwand des Holzbootes den u. U. gegebenen gewichtsbedingten Mehrverbrauch eines GFK-Bootes. Also linke wie rechte Tasche...

[Kladower]

Hallo Hubert,

ich hatte mir mal die Verbrauchswerte verschiedener Gleiter in der Größe meines Bootes bei boatTEST.com raus gesucht. Die Angaben sind in l/km (den Wert l/h finde ich wenig nützlich). Eben habe ich dazu noch die Trockengewichte der Testboote ergänzt. Vielleicht hilft es Dir. Zwei Dinge werden klar:
1) Es gibt einen Geschwindigkeitsbereich in der Übergangsphase zwischen Verdränger- und Gleitfahrt, den man unbedingt vermeiden sollte.
2) Moderne Außenborder sind sparsamer als Innenborder.
Gerade die Wahl der richtigen Geschwindigkeit bringt sicher mehr als ein paar Kilo Gewichtseinsparung.

[seebaer150]

Zitat von wormdorm

Rein auf den Verbrauch im Vergleich Holzboot zu GFK-Boot kann das schon stimmen, Joachim.
Nur wenn man dann den Wartungs- und Pflegeaufwand eines Holzbootes mit dem eines GFK-Bootes vergleicht, dann kompensiert da der eine Mehraufwand des Holzbootes den u. U. gegebenen gewichtsbedingten Mehrverbrauch eines GFK-Bootes. Also linke wie rechte Tasche...

"Die Wartung und der Pflegeaufwand beim Holzboot": Mathias, Du scherst hier alle Holzboote über einen Kamm.

Ich sprach vom raffiniert nach neuester Technik gebauten Holzboot. Das ist was komplett anderes als ein normales gut gebautes Holzboot.

Also NICHT eine Tasche, andere Tasche.

Ich habe da ein Sachverständigengutachten zu dem Thema - Dauerhaltbarkeit in Abhängigkeit der Verarbeitungstechnik. Interessiert das jemanden?

[Solpat]

Zitat von seebaer150

Das hört sich sehr wissenschaftlich an, ist aber kompletter Unsinn, besonders der rot angestrichene Teil.

Leute, das von Oliver Geschriebene vergesst Ihr bitte mal ganz schnell wieder. Es ist total irreführend, da es sich so wissenschaftlich anhört, ansich zutrifft, jedoch im konkreten Zusammenhang nicht anwendbar ist oder falsch gedeutet, wie zum Beispiel das mit der Tauchtiefe. Die Eintauchtiefe produziert die Projektionsfläche, die linear in die Fahrwiderstandsformel eingeht.

... SUPER Antwort, erstmal alles negieren - sich selbst im Satz gleich wieder widersprechen und ohne zu sagen wie es denn richtig ist. Die habe ich ganz besonders lieb! Wie ist denn die "Fahrwiderstandsformel" ?

Damit wir uns richtig verstehen:

Die unterschiedlichen Widerstände eines Rumpfes lassen sich in drei wesentlichem Komponenten aufteilen:

a) Wellenwiderstand
Energieverlust zur Erzeugung von Bug- und Heckwelle.


b) Formwiderstand
Je zerklüfteter der umströmte Körper ist, des do schlechter der Cw-Wert und damit höherer Energieverlust.

c) Reibungswiderstand
Energieverlust infolge Reibung zwischen Medium und Summe der benetzten Fläche.


hierzu kann man aus einer wissenschaftlichen Arbeit im Netz nachlesen:

4.3.2 Der hydrodynamische Reibungswiderstand

Fast immer größer als der Formwiderstand ist der Reibungswiderstand. Ähnlich wie bei der Luftreibung, ist auch bei der Reibung der Wasserteilchen an einem Bootsrumpf die Dicke der Grenzschicht maßgebend. Je geringer die Grenzschichtdicke ist, desto weniger Energieverlust tritt durch Reibungswiderstand auf.


Für die Praxis gilt zur Reduzierung des Reibungswiderstandes:

1. Die Oberfläche des Rumpfes muss glatt sein. Beachtung finden vordere Bereiche von Rumpf, Kiel, Schwert und Ruder (dünne Grenzschicht)


2. Die benetzte Oberfläche des Rumpfes muss so klein wie möglich gehalten werden. (z. B. Schwert hochziehen, Gewichtstrimm im Boot)


Da a) wegen identischen Fahrleistungen nahezu identischen Wellenwiderstand erzeugt und zu b) die Rumpfform und damit der Formwiderstand identisch ist, bleibt nur noch c) als Unterschied zwischen Stahl- und Alu-Boot übrig.


Da für die Reduzierung des Reibungswiderstandes unter Pkt. 1 für beide Rümpfe gleich sein soll, bleibt nur noch Pkt. 2 DIE BENETZTE OBERFLÄCHE!!!


Und jetzt liebe Leute entscheidet mal lieber selbst was Ihr mal besser ganz schnell vergesst und wem Ihr mehr Vertrauen schenken wollt.


Schönen Abend noch an alle.




Oliver

[Papierflieger]

Zitat von Sāmpēra

Glaub nicht, dass die Überlegung so falsch ist. Du hast recht, es sind weniger Zündungen. Aber käme es nur darauf an, würde ich mit dem Auto ohne Hänger mehr verbrauchen als mit Hänger, da ich ohne Hänger auch schneller und mit höheren Drehzahlen fahre.

Das sehe ich auch so. Es kommt nicht nur darauf an.

Hier war halt die Aussage, das die gleiche Leistung, nämlich jeweils Vollast gesetzt wird und nur die Drehzahl verschieden ist.

Wenn wir jetzt davon ausgehen, dass dadurch die Menge an eingespritztem Treibstoff sich trotz unterschiedlicher Drehzahlen nur irrelevant verschieden ist, verbrenne ich doch bei 1500 Zündungen/Min (3000 Umdrehungen/Min) doch 10% mehr als bei 1350 Zündungen/Min (2700 Umdrehungen/Min).
Das ist dann halt der Verbrauch pro Zeiteinheit.

Wenn wir jetzt noch berücksichtigen, dass du mit der niedrigen Drehzahl 70 km/h und mit der höheren Drehzahl 80 km/h schnell bist, kann sich das evtl. wenden, wenn wir den Verbrauch por km berechnen.

Wenn du beim Autofahren mit und ohne Anhänger wirklich auch jeweils die gleich Leistung setzt und sich auch nur die Drehzahl unterscheidet, dann hab ich mich allerdings geirrt. Das kommt sowieso häufig vor.

[seebaer150]

Zitat von Solpat

... SUPER Antwort, erstmal alles negieren - sich selbst im Satz gleich wieder widersprechen und ohne zu sagen wie es denn richtig ist. Die habe ich ganz besonders lieb! Wie ist denn die "Fahrwiderstandsformel" ?

Damit wir uns richtig verstehen:

Die unterschiedlichen Widerstände eines Rumpfes lassen sich in drei wesentlichem Komponenten aufteilen:

a) Wellenwiderstand
Energieverlust zur Erzeugung von Bug- und Heckwelle.


b) Formwiderstand
Je zerklüfteter der umströmte Körper ist, des do schlechter der Cw-Wert und damit höherer Energieverlust.

c) Reibungswiderstand
Energieverlust infolge Reibung zwischen Medium und Summe der benetzten Fläche.


hierzu kann man aus einer wissenschaftlichen Arbeit im Netz nachlesen:

4.3.2 Der hydrodynamische Reibungswiderstand

Fast immer größer als der Formwiderstand ist der Reibungswiderstand. Ähnlich wie bei der Luftreibung, ist auch bei der Reibung der Wasserteilchen an einem Bootsrumpf die Dicke der Grenzschicht maßgebend. Je geringer die Grenzschichtdicke ist, desto weniger Energieverlust tritt durch Reibungswiderstand auf.


Für die Praxis gilt zur Reduzierung des Reibungswiderstandes:

1. Die Oberfläche des Rumpfes muss glatt sein. Beachtung finden vordere Bereiche von Rumpf, Kiel, Schwert und Ruder (dünne Grenzschicht)


2. Die benetzte Oberfläche des Rumpfes muss so klein wie möglich gehalten werden. (z. B. Schwert hochziehen, Gewichtstrimm im Boot)


Da a) wegen identischen Fahrleistungen nahezu identischen Wellenwiderstand erzeugt und zu b) die Rumpfform und damit der Formwiderstand identisch ist, bleibt nur noch c) als Unterschied zwischen Stahl- und Alu-Boot übrig.


Da für die Reduzierung des Reibungswiderstandes unter Pkt. 1 für beide Rümpfe gleich sein soll, bleibt nur noch Pkt. 2 DIE BENETZTE OBERFLÄCHE!!!


Und jetzt liebe Leute entscheidet mal lieber selbst was Ihr mal besser ganz schnell vergesst und wem Ihr mehr Vertrauen schenken wollt.


Schönen Abend noch an alle.




Oliver

Hallo Oliver,

grundsätzlich finde ich es toll und unterstützenswert, wenn da jemand daherkommt und seine zweifellos vorhandenen Kenntnisse auf technische Effekte anwendet und dazu öffentlich auch den Mut aufbringt.

Prantl hat mathematisch die Gegebenheiten der „Grenzschicht“ bei der Umströmung von Körpern durch fluide Medien, ich spreche von Wasser, nachgewiesen.
Er stellt tatsächlich fest, und hier gebe ich Dir wieder in einem Teilpunkt recht, dass unmittelbar am Körper die Haftung der Flüssigkeit enorm ist. Allerdings teilt sich der gesamte Bereich der Grenzschichten, zu denen auch die von Dir beschriebene körpernahe Schicht gehört, in viele Einzelschichten auf, die sich, je weiter sie weg sind vom Körper, immer mehr bezüglich der Geschwindigkeit der Geschwindigkeit des umströmenden Mediums nähern, diese aber nie ganz erreichen können.

Für Dich verständlich gibt es also zwei Hauptgebiete:

Eine dünne Grenzschicht körpernah mit sehr hoher Reibung und ein Außenströmungsgebiet mit vernachlässigbarer Reibung.

Je länger die benetzte Oberfläche auf das mitzureissende Wasser wirken kann, bei kurzen Booten kürzere Zeit als bei längeren Booten-bei gleitenden Boot kürzer als beim gleichen Boot in Verdrängerfahrt oder Halbgleitfahrt- bei geringerem Gewicht entsprechend geringere Eintauchtiefe und entsprechend weniger mitgerissene Wasser“massen“- desto mehr Wasser wird rumpfnah mitgerissen, was natürlich einen erhöhten Energieverbrauch erzeugt. Hier auch wieder Reibung in Abhängigkeit der Grenschichtdicke, aber doch eben ein bisschen anders zu bewerten, als Du geschrieben hast.

Letztlich belegt aber auch diese Überlegung den Umstand, weshalb Gleitboote bezüglich des Bedarfes an Leistungszuwachs eben NICHT der dritten Potenz nachkommen. Je schneller sie werden, desto mehr verliert auch der Reibungswiderstand an Bedeutung. Übrigens wohl ganz anders als bei hohen Reynoldszahlen, wo nicht mehr von laminarer sondern turbolenter Strömung gesprochen werden muss ( Flugzeuge). Hier erreichen die Strömungen im molekularen Bereich alle denkbaren Ausrichtungen. Davon kenne ich aber zuwenig, um mich diesbezüglich zu Widerstandsbetrachtungen zu äußern.


Für den Laien verständlich ausgedrückt ist die gesamte Grenzschicht also eine Art Gleitlackbeschichtung, dessen Oberseite wunderbar reibungsarm ist und dessen Unterseite am Rumpf sehr gut haften sollte/muss, damit sie nicht abfällt.

Bei dem dückflüssigen Medium Wasser und den Problemen bei Bewuchs am Rumpf basiert die brutale Erhöhung des Fahrtwiderstandes bei Bewuchs vielmehr auf der Änderung des Widerstandbeiwertes, also der Formgüte und somit der Art und Weise, wie die Strömung den Körper passiert.

Oliver, ich hoffe, ich habe Deinen Erkenntnisstand etwas erweitern können.

Gruß Jo

[seebaer150]

Zitat von Papierflieger

Das sehe ich auch so. Es kommt nicht nur darauf an.

Hier war halt die Aussage, das die gleiche Leistung, nämlich jeweils Vollast gesetzt wird und nur die Drehzahl verschieden ist.

Wenn wir jetzt davon ausgehen, dass dadurch die Menge an eingespritztem Treibstoff sich trotz unterschiedlicher Drehzahlen nur irrelevant verschieden ist, verbrenne ich doch bei 1500 Zündungen/Min (3000 Umdrehungen/Min) doch 10% mehr als bei 1350 Zündungen/Min (2700 Umdrehungen/Min).
Das ist dann halt der Verbrauch pro Zeiteinheit.

Wenn wir jetzt noch berücksichtigen, dass du mit der niedrigen Drehzahl 70 km/h und mit der höheren Drehzahl 80 km/h schnell bist, kann sich das evtl. wenden, wenn wir den Verbrauch por km berechnen.

Wenn du beim Autofahren mit und ohne Anhänger wirklich auch jeweils die gleich Leistung setzt und sich auch nur die Drehzahl unterscheidet, dann hab ich mich allerdings geirrt. Das kommt sowieso häufig vor.

Man muss sich bei der Bewertung solcher Fragen an einen roten Faden klammern und nicht im ersten Teil des Satze rotbezogen argumentieren und im zweiten Teil grünbezogen.

Will man Verbräuche in Relation stellen - hier die Frage nach dem Zylinderbums- ist die abgeforderte Leistung relevant. Völlig egal bei welcher Drehzahl oder mit wievielen Zylindern. Bestimmte verbrannte Menge Treibstoff = immer bestimmte Leistung. ( Bauarttoleranzen vernachlässigt )


Und hier verbrennst Du eben doch bei gleicher Einspritzmenge die gleiche Menge an Treibstoff, AUCH WENN die Drehzahl deutlich niedriger ist. Vorausgesetzt natürlich, dass die Maschine, die bei gleicher Einspritzmenge die gleiche Leistung bei niedrigerer Drehzahl produziert, auch existent ist.

Verringerst du die Drehzahl durch einen zu steilen Propeller, haust du Dir auch die gleiche Menge Treibstoff durch. Jedoch arbeitet der Motor dann mit schlechterem Wirkungsgrad, was unter den oben angenommenen Parametern weniger Leistung bedeutet und mehr Rauch.

Bei obig existent gewünschtem Motor ist es aber vollkommen egal, denn der Motor wäre ja dafür konstruiert.

[Papierflieger]

Zitat von seebaer150

...Und hier verbrennst Du eben doch bei gleicher Einspritzmenge die gleiche Menge an Treibstoff, AUCH WENN die Drehzahl deutlich niedriger ist...

Na gut, ich begreif zwar leider immer noch nicht warum das so ist, aber ich glaub's dir.

Im Moment liegt mir eher was Anderes auf der Seele. Ich meld mich gleich nochmal.

[Papierflieger]

Hallo Jo und Oliver,

ich hoffe, dass es in Ordnung ist, wenn ich mich als recht neues Mitglied mal zu diesem Thread und euren Beiträgen äußere.

Ich finde diesen Thread wirklich interessant und die Beiträge von euch beiden wirken auf mich fundiert und reißen mich mit.
Andererseits geht mir dieses, nach meiner Ansicht, unnötige, gegenseitige Beharken so auf die Nerven, dass ich überlegt hab, hier nicht mehr weiter zu lesen.

Bitte bleibt doch sachlicher!


Zurück zum Thema.
Obwohl mir jeweils einleuchtet, was ihr in euren jeweils letzten Beiträgen geschrieben habt, hänge ich hier mit meinen Gedanken am Thema fest und komme nicht weiter.

Zitat von seebaer150

...Je länger die benetzte Oberfläche auf das mitzureissende Wasser wirken kann, bei kurzen Booten kürzere Zeit als bei längeren Booten...desto mehr Wasser wird rumpfnah mitgerissen, was natürlich einen erhöhten Energieverbrauch erzeugt.

Das scheint mir absolut plausibel, aber weshalb heißt es dann beim Verdränger "Länge läuft"?

Bedeutet das, dass der:

Zitat von Solpat

... a) Wellenwiderstand
Energieverlust zur Erzeugung von Bug- und Heckwelle...

deutlich mehr Einfluss hat und, dass daher trotz der längeren Zeit, die die Grenzschicht auf den längeren Rumpf einwirkt, der Gesamtwiderstand entsprechend abnimmt, oder warum läuft Länge?

Das Länge läuft mag ich jedenfalls nicht anzweifeln, wenn ich sehe, mit welch affenartiger Geschwindigkeit lange Frachter durch's Wasser pflügen.

[Phantom-Matze]

Ich denke,das damit nur die Wellentauglichkeit gemeint ist.Ein längeres Boot,welches komplett nass läuft,dürfte auch mehr Sprit verbrauchen,als eines,wo sich nur das Heck im Wasser befindet.

[Papierflieger]

Zitat von Phantom-Matze

Ich denke,das damit nur die Wellentauglichkeit gemeint ist...

Ich hatte angenommen, dass es um den Widerstand der selbst erzeugen Bug- und Heckwelle geht.

Zitat von Phantom-Matze

...Ein längeres Boot,welches komplett nass läuft,dürfte auch mehr Sprit verbrauchen,als eines,wo sich nur das Heck im Wasser befindet.

Ja, das glaub ich auch. Hatte hier zwei Verdränger gemeint und frage mich warum der längere Verdränger bessere Fahrleistungen hat, obwohl der Reibungswiderstand der Grenzschicht länger auf ihn einwirkt.

[Phantom-Matze]

Zitat von Papierflieger

Ich hatte angenommen, dass es um den Widerstand der selbst erzeugen Bug- und Heckwelle geht.




Ja, das glaub ich auch. Hatte hier zwei Verdränger gemeint und frage mich warum der längere Verdränger bessere Fahrleistungen hat, obwohl der Reibungswiderstand der Grenzschicht länger auf ihn einwirkt.

Nur Theorie von mir...schätze,das der kürzere öfter stampft und dabei dann die viel höhere Verdrängung hat,als der längere.In der Verdrängerphase,wird sich das glaube ich,nicht so viel geben,wenn wir von ganz ruhiger See ausgehen.

[Papierflieger]

Zitat von Phantom-Matze

Nur Theorie von mir...schätze,das der kürzere öfter stampft und dabei dann die viel höhere Verdrängung hat,als der längere.In der Verdrängerphase,wird sich das glaube ich,nicht so viel geben,wenn wir von ganz ruhiger See ausgehen.

Ja, das könnte natürlich sein dass das nen negativen Einfluss hat, obwohl ich glaube, dass sich die Rumpfgeschwindigkeit nicht nur auf's Stampfen bezieht. Da muss noch was Anderes dahinterstecken.