Wann beginnt Kavitation am Propeller?

[tupilaq]

In allen Erklärungen und Definitionen von Kavitation steht erläutert, wie sie entsteht und wie sie wirkt (habe ich verstanden). In vielen Artikeln, die sich mit Propellern beschäftigen, wird auf das Risiko hingewiesen und davor gewarnt. Bisher habe ich nirgendwo Angaben gefunden, welche Situationen ich vermeiden muss, um Kavitationsschäden zu vermeiden. Wer kann helfen?
Die Definition von Kavitation bei Wikipedia:
Die häufigste Ursache für Kavitation sind schnell bewegte Objekte im Wasser wie zum Beispiel Laufräder von Kreiselpumpen, Wasserturbinen oder Propeller. Nach dem Gesetz von Bernoulli ist der Druck in einer Flüssigkeit umso geringer, je höher die Geschwindigkeit ist. Falls die Geschwindigkeit so hoch ist, dass der statische Druck unter den Verdampfungsdruck der Flüssigkeit fällt, bilden sich Dampf- oder Gasblasen. Mit dem Ansteigen des statischen Drucks kondensiert der Dampf in den Hohlräumen schlagartig. Dabei treten extreme Druck- und Temperaturspitzen auf.
Wer kann mir sagen, unter welchen Bedingungen bei Verdrängern und bei Gleitern die Kavitation beginnt? Ist das nur von den Propellerdrehzahlen abhängig? Spielt die Schiffsgeschwindigkeit oder auch der Schlupf da hinen?
Wenn ich an das Schraubenwasser eines Schubverbandes denke, der sich den Rhein hinaufquält, ist das eine kavitationsfördernde Situation?
Oder ein übermotorisiertes Verdrängermotorboot. Was passiert am Propeller, wenn das Schiff bei 2/3 des Drehzahlbereiches die Rumpfgeschwindigkeit erreicht hat, und der Hebel "auf dem Tisch" liegt? Fragen über Fragen!

Freundliche Grüße von der Ostsee

[michav8]

Hallo !


Verdränger kannst Du bei diesem Thema fast vergessen !
Bei Gleitern tritt es auf wenn Dein Prop zu klein ist, es tritt in der Regel
nur auf wenn Du dich mit dem Prop ,,richtig'' vergreifst in der größe.
Du merkst es auch, wenn der Motor übermäßig schnell hochdreht im Verhältniss zur zunehmenden Bootsgeschwindikeit !
Auserdem dreht Dein Motor dann bei Vollgas viel zu hoch !


MfG Michael

[checki]

Des weiteren
durch Beschädigungen am Pro oder eine zu scharfe Flügelvorderkannte, Beschädigungen vorn am UWT, zu geringer Abstand Prop-Bootsboden (bei Wellenanl.),verbogener Prop... Alles was dazu führt, daß die sich bildenden Gasbläschen durch höheren Druck wieder kondensieren und dann implodieren.
Das gilt nat.auch für Verdränger.

[peterhubertus]

Jörg, ich glaube, wenn sich Gasbläschen gebildet haben, ist Kavitation bereits gegeben, denn die Bläschen müssen zwangsläufig wieder zusammenbrechen.
Gruss, Peter

[checki]

Zitat von peterhubertus

Jörg, ich glaube, wenn sich Gasbläschen gebildet haben, ist Kavitation bereits gegeben, denn die Bläschen müssen zwangsläufig wieder zusammenbrechen.
Gruss, Peter

Das ist nat. richtig, aber erst wenn sie (aus genannten Gründen) implodieren kommt es doch zur Erosion und nach der Vermeidung von Kavitationsschäden wurde im zweiten Satz gefragt.

[Urs]

Ich versuche mich mit meiner Antwort kurz zu halten:

Verdränger: Kavitation entsteht, wenn der Unterdruck auf der Saugseite des Propellers so hoch ist, dass die Verdampfung stattfindet. Schäden entstehen dort, wo die Bläschen wieder zusammenfallen. Dies muss bei der Propellerberechnung berücksichtigt werden. Bei Verdrängern entsteht das Problem nur, wenn zuwenig Blattfläche zur Verfügung steht im Verhältnis zur Leistung. Abhilfe: Getriebe stärker untersetzen, führt zu grösseren Props und dadurch mehr wirksame Blattfläche, oder wenn Getriebe nicht veränderbar Props mit höherer Anzahl Blätter (finanziell günstiger) oder bei 3-Blatt bleiben, aber mehr Blattfläche (Props ab Fläche von ca. .65 sind aber relativ teuer)

Gleiter: Kavitation ist bei Gleitern häufig eine Mischung aus Ventilation und sonstigen Fremdeinflüssen, und eigener Prop-Kavitation. Ab einer gewissen Geschwindigkeit ist dieses Phänomen nicht mehr zu unterbinden, man muss damit leben.
Abhilfe ist eigentlich nur noch Schadensbegrenzung: Härteres Material im Prop-Bereich hält der Kavitation länger stand (z.B. Inox) oder spezielle Blattprofile, welche die Kavitation bewusst bilden und die Bläschen erst nach dem Verlassen des Profils zusammenfallen. Das sind sogenannte Super-kavitierende Profile oder Propeller.

Gruss
Urs