Onderwerp: Flexofold klapschroef experiment

Apae schreef :
Je hebt gelijk. Holte is een beetje misleidend.
Het gaat hier (staat er ook) om de diepgang exclusief kiel, bij mijn Leisure 27 is dat 64 cm.

@ilCigno;
Maakt ook niks uit . Bij jouw compromis zal de diepgang exclusief kiel wel ergens tussen 65 en 75 cm liggen aangezien jouw boot ongeveer 15% zwaarder is dan mijn Leisure en beide rondspant zijn. Maar maakt merkwaardig genoeg ook niks uit wat je invult . Probeer maar eens met bijv. 2 en met 3 voet.
De belangrijkste getallen zijn uiteraard het gewicht wat het benodigde vermogen bepaald en de LWL die de rompsnelheid bepaald.
Verander die maar eens dan zie je dat ook wel.
Wel moet je eraan denken het vaarklare gewicht plus bemanning in te voeren. Bij jouw Compromis met 4 man aan boord dus al gauw 4000 i.p.v. de ontwerp 3400 kg volgens sailboatdata)

Ad

Die 3400 kg van Sailboatdata komt van de optimistische opgave vroeger van de werf Zaadnoordijk. Die stond er toendertijd om bekend om liever een laagje glas meer dan minder aan te brengen, dus dat klopte vanaf het begin al niet. Later is er nog het een en ander aan gewijzigd en aan toegevoegd (hogere mast, boiler etc) waardoor het leeggewicht nog wat hoger is komen te liggen. Inmiddels geeft C-Yacht 3950kg op, dus beladen kom je al gauw op 4600kg. Maar meten is weten, en dat is mij tot nu toe nog niet gelukt helaas.

Ik wacht het antwoord van Gowest nog even af en neem dan het besluit om de schroef er gewoon onder te zetten of eerst diameter en/of spoed aan te passen.

ilCigno schreef :
Twee ernstig gemeende waarschuwingen :

- De schroefberekening is gebaseerd op zoveel aannames, dat de uitkomst met een grote korrel zout moet worden genomen. Wees voorzichtig met wijzigingen die je niet meer ongedaan kunt maken.

- Zet pas als laatste redmiddel de zaag in je bladen. met een diameterverkleining verstoor je het stromingspatroon, je vermindert de centrifugaalkracht waarmee de bladen uitklappen (vooral bij achteruitslaan) en je hebt kans op onbalans en 'zingen' van de schroef.

Als de diameter van de schroef niet in conflict komt met de toelaatbare inbouwmaten, zou ik altijd eerst trachten de spoed aan te passen.

En misschien is zelfs dat niet nodig - de vermogenscurve van de 2GM20 is vlak, je hebt kans dat je met een 16x14 schroef bij 3000 RPM de rompsnelheid haalt. Enige nadeel kan zijn dat je in dat geval niet boven de 3000 RPM moet (kan) komen. Voordeel is een rustiger loop bij kruissnelheid.
Kortom, ik zou het proberen met de ongewijzigde schroef. Veranderen kan altijd nog...

CeesS schreef :
Waarop baseer je dat?
Toen ( inmiddels bij twee verschillende boten) dit programma gebruikte heb ik tevens bij drie schroeffabrikanten ( Gori , Eliche radice en nog een ) ook een offerte aangevraagd voor mijn specifieke boot/motor combinatie. Als ik die offertes vergeleek met de berekening met Vicprop en ook met die van Surfbaud / Propking ; alienboats.free.fr/download/Propking.xls kwamen daar vrijwel dezelfde resultaten uit.
Uiteraard bij de fabrikanten niet de getallen met tienden maten want die hebben ze nu eenmaal vaak niet in het pakket maar in ieder geval zonder grote verschillen.
Bovendien klopten uiteindelijk , zoals ik al schreef, de uiteindelijke resultaten vrijwel precies met de berekende snelheden en toerentallen.
Uiteraard wordt bij het berekenen van dedicated schroeven , meestal voor grotere schepen veel preciezer gerekend met meer parameters maar dat doen de leveranciers van standaard schroeven voor de pleziervaart echt niet.Vandaar dat je bij het aanvragen van een offerte daar dezelfde gegevens in moet vullen als bij Vicprop en Propking.
Overigens heb ik bij mijn huidige schroef de diameter ook verkleind van 14 naar iets minder dan 13 inch omdat het om een goedkope aanbieding van een VP klapschroef voor €250 ging en VP geen 13 inch klapschroeven had.Die relatief kleine schroef werd nodig omdat ik van een MD5A met max 2500 rpm naar eenn Vetus met max 3100 was overgestapt en de overbrenging van de oude 110S saildrive slechts 1,66 is i.p.v. tegenwoordig meestal 2,1 of hoger.
Die aanpassing heb ik uiteraard) wel bij een schroevenreparateur laten doen wat me toen (7 jaar geleden) €50 kostte incl. balanceren.(toen van Voorden Delfzijl , nu Propellerservice Delfzijl).
Ook daarna klopte het resultaat precies met datgene wat Vicprop voorspelde.

Eigenlijk kan ik me ook niet voorstellen dat Vicprop , wat een gerenommeerde schroevenfabrikant in Canada is , onzinprogramma's op zijn website heeft staan.

Kortom , ik ga bij dat soort aankopen echt niet over een nacht ijs hoor.
Ad

Mooi Ad hoor!

Raad je IlCigno nu wel aan om eerst te wijzigen en dan pas te gaan varen?

Mijn ervaring komt overeen met die van CeesS: de berekeningen geven een goede indicatie welke kant het op zou kunnen gaan. In de praktijk altijd aan de boot tunen. IlCigno heeft daar op dit moment een uitstekende mogelijkheid voor, aangezien zijn schroef nu (waarschijnlijk) te groot is. Diameter verkleinen gaat eenvoudiger dan vergroten nu eenmaal.

Dat zowel fabrikanten als werven met hetzelfde advies komen wil niet zeggen dat dit helemaal klopt, maar dat hun berekeningsmethodiek gelijk is. Er is nu eenmaal niet veel meer dan het boek van Gerr beschikbaar. De rekentooltjes die gebruikt worden zijn allemaal op die vuistregels gebaseerd (omdat er in de regel geen CFD paketten voor onze budget-schroeven gebruikt worden).

Nachtvlinder schreef :
Nee natuurlijk niet. Ik weet niet wat de performance van zijn boot nu is en welke schroef /motor combinatie erin zit.
Eerst moet je die uiteraard weten , dan rekenen en dan weet je of het ongeveer klopt.

Overigens, als alle schroevenfabrikanten dezelfde fouten (misschien) maken dan zullen die dus allemaal een verkeerde schroef adviseren?
Hoe wou jij dan de juiste schroef kiezen. Alleen met trial and error?

Overigens is er best wel veel meer over schroefdesign te vinden dan alleen dat boek van Dave Gerr.Of dacht je dat de grote schroevenfabrikanten die schroeven voor bijv. supertankers designen alleen Dave Gerr in de boekenkast hebben staan

Overigens blijf ik er bij dat de genoemde programma's voor de doorsnee jachtbezitter prima resultaten geven. Daar heb ik naast bij mijn eigen boot ook meerdere gevallen van gezien bij de "Leisure Owners Association" .
Ad
Ad

Yellow Boat schreef :
Dat baseer ik op de uitspraak van IlCigno, die aangeeft de volgende waarden niet te weten :
- massa van de boot
- breedte op de waterlijn
- diepgang van de romp

En verder houden die rekenprogrammaatjes geen rekening met de rompvorm : langkieler / diepe kiel , vlak onderwaterschip of juist V-vormig, aanstroming van de schroef, diepte van de schroef. Geen check op de bladvorm, nader je de cavitatiesnelheid aan de bladpunten enzovoorts.
De al eerder genoemde Dave Gerr heeft 150 pagina's nodig om alle punten na te lopen.
Ik heb ook ooit voor onze boot een juiste schroef getracht uit te rekenen, en met die simpele programmaatjes kom je als je geluk hebt aardig in de buurt. Maar het is geen gegarandeerde uitkomst, en om alleen op basis daarvan onomkeerbare wijzigingen aan te brengen aan je schroef gaat mij te ver. Maar ik gun iedereen z'n vrijheid en de illusie dat hij meteen het optimum bereikt.

...Maar je kunt geluk hebben natuurlijk, als er uit de standaard vuistregel-formules de juiste schroef uit rolt.

Ad is er blij mee in ieder geval; voor mij heeft het ook aardig gewerkt.

Botenbouwer zullen ook geen exakt juiste schroef onder de boten zetten.
Zij nemen gewoon wat standaard in de buurt komt van de gegevens van de boot.

CeesS schreef :
Voor de berekeningen maak ik gebruik van de schroefdiagrammen van het Marin ( vroeger NSP) uit Wageningen ( de B serie). Er is een overvloed van literatuur over meetgegevens van scheepsschroeven en scheepsvoortstuwing.
Het is een vak bij de TU Scheepsbouw in Delft. ( Ik heb er nog examen in gedaan. ) Die korrel zout hoeft dus niet zo groot te zijn, maar onzekerheden kunnen er wel zijn, o.a. de conditie van de motor (het koppel) is van invloed bij een te zware schroef.
De 2e waarschuwing is wel terecht. Spoedverkleining is beter dan diameterverkleining.
Ik zal vanavond nog wat berekeningen maken.

N.B. Nachtvlinder , er is veel meer als het op zich goede boek van Dave Gerr. Het dictaat "Voortstuwing" van de TUD is overigens te downloaden.

Jan

Go west schreef :
Dankje, ook voor de onderbouwing. Wat is volgens jou de gemiddelde correctheid van de berekeningsprogrammatjes die schroefleveranciers gebruiken? Kan daar écht de ideale schroef uitrollen of is er in (ik noem maar wat) 25% van de berekeninde gevallen een wijziging achteraf nodig?
Ik doel niet op de geavanceerde (CFD?) paketten die naval engineers gebruiken voor commerciele vaart, maar in geval van onze pleziervaart-schroeven.

@ Nachtvlinder.

Ik heb goede ervaringen met de schroefdiagrammen uit Wageningen voor wat betreft de stuwkracht. Voor de weerstand zijn er diverse programma's. Ik heb het "Vicprop" programma ook wel eens gebruikt als vergelijk. Het zat meestal wel in de buurt. Wel handig.
Ik heb geen idee hoe nauwkeurig andere leveranciersprogrammaatjes zijn.
Een bezwaar vind ik dat als criterium meestal alleen de rompsnelheid telt.

Jan

@ il Cigno

Ik heb wat berekeningen gemaakt. Deze zijn gebaseerd op een aanwezig koppel bij verschillende toeren volgens de vollast koppellijn van de motor, met wat aangenomen verliezen in de saildrive.

Om dat te checken zou ik je willen voorstellen om met de huidige schroef, in de box, vastliggend, vol gas te geven (bij een warme motor) en het toerental af te lezen. Dit is de paaltrekproef. Volgens mijn berekeningen kan dan net 3300 toeren/min worden gehaald.

Nu volgen resultaten van berekeningen bij een aangenomen bootsnelheid van 6,2 knoop, ongeveer rompsnelheid.

Bij een 16*14 schroef en vol gas is het max. toerental 2900 rpm
Bij een 16*12 schroef en vol gas is het max. toerental 3300 rpm
Bij een 16*11 schroef en vol gas kan het max. toerental 3400 rpm gehaald worden. Er is nog wat over.
Bij een 15*14 schroef en vol gas is het max. toerental 3200 rpm

Als de eerder genoemde paaltrekproef wat hogere of lagere toeren geeft, dan geldt dat ook voor de uitkomsten van de berekeningen bij het varen.

Hopelijk heb je hier wat aan.

Jan

Veel dank Gowest, ik ga zo snel mogelijk de 'paaltrekproef' met de huidige schroef doen, ik laat het hier weten.

Ik ga proberen de schroef deze week uit te wisselen. Het verkleinen van het bladoppervlak heeft toch best veel effect, dus als de motor het niet trekt ga ik dat toch als eerste proberen aan te passen.

Ik zie hierin een bijna vergelijkbaar iets als wat ik heb.
Motor Volvo Penta MD11C
Saildrive S110
Vaste schroef Flexofold 17x11 L

Door Mulder laten bepalen welke klapschroef er onder gemonteerd zou moeten worden en die kwamen uit op een VP 16x11 L (de nieuwe met grote bladen, geen "klapstrippen")

Resultaat,
In vollast lever ik 1 knp in, op cruise (2000 rpm) bijna niets.
Met de vaste schroef (17x11) wilde de motor nog wel eens heet lopen, nu met de klapschroef blijft de motor continue op de juiste bedrijfstemperatuur staan. Motor komt nu ook ca 300 rpm hoger uit in vollast (was eerst 2300 rpm, nu 2700 rpm).

Een ander comfort en slijtage voordeel, als de bladen ingeklapt zijn zoemt de motor niet meer als gevolg van vrijloop. Tijdens het zeilen hebt ik de saildrive in zijn achteruit staan zodat de bladen gedwongen worden opgevouwen te blijven en niet gaan jengelen onder het varen.

De Optimaal schreef :
Het feit dat je 1 knoop ingeleverd hebt en de motor ook meer toeren kan maken geeft eigenlijk aan dat die 17*11 schroef zo gek nog niet was. Een te grote schroef geeft nl. geen hogere maar eerder een lagere snelheid omdat het motortoerental(=vermogen) lager is.
Het feit dat de motor te heet werd ligt waarschijnlijk eerder aan vervuiling in de motor of te weinig koelwater door een slechte koelwaterpomp.
Ik kan het resultaat in ieder geval niet echt optimaal( ) vinden .
Ad

Even nog een reactie op de eerste post.

Er staat dat de hoek aan de tip gemeten is. Voor de berekening van de spoed moet de hoek op 0,7R gemeten worden. Dus niet aan de tip.

Dat klopt, maar het verschil in spoed van deze schroef minimaal over het buitenste deel van de bladen. Ik denk niet dat het veel verschil maakt dus.

En IlCigno, mag ik je aan je OP herinneren dat de uitkomst van het experiment wordt uitgedrukt in honderdsten knoop snelheidswinst onder zeil? Lekker interessant hoor, wat een schroef doet als ie draait, nog interessanter is wat doet hij al hij niet draait!

Overigens ook even documenteren wat de stand van je fairing is onder water. Dat bepaald namelijk de netto winst. (een glad schip heeft meer hinder van een vaste schroef dan een minder glad schip)

RPM van een Volvo MD11 is, meen ik, 2800 als "maximum"

Wanneer je dit niet kunt halen is de schroef te groot, of in diam of in spoed.
De motor draait dan overbelast en wordt te warm.
Dit gaat samen.

Met een schip in normale toestand, schoon en niet overbeladen, hoor je ten alle tijde het "maximale" toerental te kunnen halen.
Zo´n 100 toeren er boven is een heel mooie reserve voor wat aangroei en zware tegenwind.
Motor wordt dan niet over belast.
Grote diameter, groot bladoppervlak en geringe spoed is goed om op motor te varen.
Voor zeilen is het beter een kleine diameter, smalle bladen en grote spoed.
Prijs laat ik even buiten beschouwing.

Deze eigenschappen spreken elkaar tegen wanneer je van twee walletjes wilt eten.
Er zal een keus gemaakt moeten worden, ergens tussen de beide uitersten.

Een klapschroef of vaanstand kan beide in zich verenigen ten koste van een hogere prijs en wat groter gewicht.

Een vaanstand heeft vóór- en achteruit geljke stuwdruk, zal ergens tussen de 85 a 90% van een vaste schroef zijn.
Een klapschroef heeft achteruit beperkte stuwdruk.
Een vaste schroef heeft (stel) 100% stuwdruk vooruit en ergens rond de 70% achteruit.
Ook dat komt tot uitdrukking in de prijs.


Oh ...ja Dat maximum toerental mag bij uitproberen tijdens het varen niet worden beperkt door de regulator.
Onbelast moet de motor dus wat meer toeren kunnen maken.

Stel bij 2800 als "max", 3000 onbelast en 3500 als "max", 3800 rpm onbelast
Tijdens varen mag die 3000 of 3800 niet bereikt worden.

wboekel schreef : ilCigno schreef :
Juist dáárom dien je op 0.7R te meten volgens mij:

De (2x dezelfde) gegeven omrekeningsformule houdt rekening met het verloop van de hoek van de bladen van binnen naar buiten. Omdat de omtreksnelheid richting naaf veel kleiner is dan aan de tip van de bladen, zijn, normaal gesproken de bladen getwist (net als bij de wieken van een windgenerator). Vlakbij de naaf lijkt de spoed daardoor groter te zijn dan aan de tip. Echter de spoed (in inches per omwenteling) zal niet veranderen over de diameter vanwege deze twist; de hoek van de bladen wél.

Meet voor de zekerheid de hoek van de bladen eens op bij die 0.7R (tenzij je zeker weet dat die hoek constant is tussen 0.7R en R) en evalueer de formule eens met de gemeten hoek en 0.7R. In jouw geval (=hoek verloopt niet) zul je op een andere (30% kleinere!) spoed uitkomen.

Nachtvlinder schreef :
Nachtvlinder heeft het met meten op 0,7 R bij het rechte eind. Je meet daar het gemiddelde van het hele blad. Meten volgens de geldende normen. Als je dat niet doet kun je net zo goed met de natte vinger aan de gang gaan. Preciezer gebeurt ook,dan meet men op diverse diameters. Bij echte grote schroeven. In een van de praktijkruimtes van een school voor scheepswtk's stond een oude schroef met een meetopstelling om de spoed van die schroef te bepalen.
Waren we dan een hele morgen mee aan het kloten.

Als de bladhoek bij 0,7 * de diameter ook 17 graden is, dan zou de spoed afgerond 11" zijn.
Dan zou de schroef een 16*11" zijn. Dat zou m.i. een goede schroef zijn, waarbij geen verdere correctie nodig zou zijn.
Nogmaals checken van de schroef op pitch is dus wel belangrijk.

Jan

Deze laatste info geeft mij moed. Helaas ligt de schroef nu aan boord, dus ik kan er niet meer aan meten. Hier nog wel een paar detailfoto's:

Bovenaanzicht


Zijaanzichten




Detail blad met een indicatie hoe ik de vorm zou aanpassen (wat dus vooralsnog niet gebeurt)


Op zich zijn de bladen wel heel mooi gevormd. Heel anders dan bijvoorbeeld de wat hoekige Radice klapschoeven.

Of het één beter is dan het ander weet ik natuurlijk niet.

Ik heb vanavond nog wel de 'paaltrekproef' gedaan met de huidige schroef, een alu tweeblads 15x11. Na eerste zoals de instructie luidde de motor warm gedraaid te hebben (10 min laten lopen in zijn werk op 2000rpm) was dit het resultaat:
Voet op de gashandel!


In zijn werk vooruit loopt hij 3100rpm


Achteruit nagenoeg hetzelfde, 3050rpm


Morgen gaat de boot de kraan in en ga ik de schroef er (ongewijzigd dus) onder zetten. Behalve een proefrondje zal ik ook de paaltrekproef dan nog eens herhalen. Ben zeer benieuwd naar de verschillen.

ilCigno schreef :
Wij niet minder...