Views
2 years ago

2004-13

  • Text
  • Schip
  • Juni
  • Jaar
  • Nieuwe
  • Binnenvaartkrant
  • Pagina
  • Schepen
  • Binnenvaart
  • Onze
  • Vaart

DE BINNENVAARTKRANT

DE BINNENVAARTKRANT PAGINA 24 15 JUNI 2004 Wij wensen Vans Bunkers en de bemanning een behouden vaart met de Bill Van Wijk Stuurhuizen BV D.B.R. Scheepstechniek B.V. Scheepswerf Made B.V. Pumps Parts

DE BINNENVAARTKRANT PAGINA 25 Er is meerdere malen geklaagd dat de Fast Ferry tussen Rotterdam en Dordrecht door de drukgolf, zuiging en golfbewegingen overlast veroorzaakt. Er wordt gezocht naar mogelijkheden om de (vermeende) overlast te verminderen. Op 15 maart berichtte TV Rijnmond over een waterloopkundig onderzoek naar een model voor een nieuwe Fast Ferry in een driehoeksvorm met bij de hoeken drie dragende rompen, die niet slank maar juist breed zijn. Deze benadering van een model met drie dragende rompen heeft naar verwachting een hydrodynamisch voordeel. Door de onderlinge positie van deze rompen en eventueel andere aspecten zou er bij de gewenste snelheid minder overlast door zuiging ontstaan. Door Marten Fernhout* Toch lijkt het mij zinvol om aandacht te vragen voor een aanvullende oplossingsrichting om de vermeende overlast te verminderen. (Hierbij laat ik gemakshalve de draagvleugelboot buiten beschouwing.) Een sterker accent op de beheersing van gewenste en ongewenste waterverplaatsingen in samenhang met de voortstuwing en de plaats van de voortstuwing zal, gevoegd bij een optimale rompvorm, hopelijk uiteindelijk resulteren in een hogere aanvaardbare snelheid met gelijktijdig minder hinder en (als bijkomend voordeel) minder energieverbruik. Wellicht kunnen de overwegingen in dit artikel ook bijdragen tot overeenkomstige verbeteringen ten gunste van de beroepsbinnenvaart. Dat lijkt mij belangrijk voor de concurrentiepositie van het vervoer over water en eventueel ook voor de onderhoudskosten van de vaarwegen. Het streven is in eerste aanleg de overlast van de snelvarende Fast Ferry te verminderen. Daarom moet inderdaad onderzocht worden hoe de waterbewegingen rond een (snel) varend vaartuig kleiner kunnen worden. Het is dus de bedoeling dat het water voor, naast én achter het vaartuig zo rustig mogelijk blijft. Het is te verwachten dat het energieverbruik voor dezelfde vaarsnelheid dan lager is. Met andere woorden: de verhouding energieverbruik – vaarsnelheid zal dan gunstiger worden. Het is geen geheim dat er steeds meer energie nodig is om de snelheid van een vaartuig te verhogen. En voor elk vaartuig komt er een punt waarbij er vrijwel geen toename van de snelheid is terwijl er extra energie voor de voortstuwing wordt gebruikt. Doordat er energie verloren gaat bij het maken van golven en andere waterbewegingen. Praktijkervaring Als er gezocht wordt naar de oplossing van een probleem, dan is het vaak zinvol om praktijkkennis en ervaring in de overwegingen te betrekken. Afhankelijk van de snelheid maakt een vaartuig als het ware een berg van water, waar steeds tegenop gevaren wordt. Dat kost energie. Bekend is dat een geladen binnenschip kan blijven “hangen” aan een (dichtbij) inhalend geladen motorschip. Dat hangen kan ontstaan als het verschil in vaarsnelheid niet al te groot is. Zelf heb ik ervaren dat dit effect kan optreden als de positie van de kop van het geladen schip dat ingehaald wordt, ongeveer op tweederde van de lengte van het inhalende motorschip is. In de tijd van de sleepvaart konden slepen op de rivier heel lang aan elkaar blijven hangen. In de serie “Techniek in de binnenvaart” (de Scheepvaartkrant) heeft Elbert Vissers vorig jaar de vorm van het voor- en achterschip besproken. Graag verwijs ik daarnaar. In het artikel over de ideale rompvorm (van 6 augustus 2003) wordt vermeld dat veel informatie afkomstig is van dr. ing C. van Till van het MARIN en van ontwerper F. van Merendonk. In het onderstaande maak ik ondermeer gebruik van opmerkingen uit dat artikel. De vorm van de kop en de stroomlijn van het schip zijn belangrijk voor de vaarweerstand. Een onvolmaakte stroomlijn veroorzaakt aan weerszijden van de boeg verschillende vacuümgebieden (‘kuilen’) die de snelheid van het schip verminderen. Voor het rendement van de voortstuwing is niet in het minst de vorm van het achterschip (‘goed geveegd’) van belang. In het bijzonder is belangrijk dat er geen wervelingen in het water voor de schroef ontstaan. Want vooral daar is gelijkmatig toestromend water nodig. Turbulentie geeft trillingen en geluid. Het is niet verwonderlijk dat de vaarsnelheid bij verlenging zonder andere wijzigingen aan het schip en de voortstuwing in de regel niet afneemt en soms zelfs toeneemt. De Rehoboth (bouwjaar 1900, eigenaar C. Verdonck) is voor breder dan achter. Een schip met het model van een goed geveegd visje loopt sneller dan een volgebouwd schip met dezelfde afmetingen en kracht. De zuiging en golfbewegingen die veroorzaakt worden door een vaartuig, zijn afhankelijk van de vorm van de romp en de snelheid ten opzichte van het water. Door hoeken ontstaan (meer dan evenredig met de snelheid grotere) wervelingen, die de geleidelijke stroming verstoren; het water stroomt recht of zo min mogelijk afgebogen. Het is ongunstig als er vacuümgebieden ontstaan. Dat geldt niet voor het vacuümgebied dat voor de draaiende schroef ontstaat, mits het met voldoende gelijkmatig toestromend water aangevuld kan worden. Maar het water mag niet van achter de schroef komen. Want de schroef moet het schip vooruitdrukken. Als er een koker gevormd wordt, dan kan het daar gebundelde schroefwater (met overdruk) alleen achteruit. Naarmate de zuiging en de golfbeweging sterker zijn, geeft dat meer hinder voor bijvoorbeeld andere liggende of varende vaartuigen. Maar ook zal het energieverbruik hierdoor meer dan evenredig toenemen. Ook zal er schade aan de oevers kunnen ontstaan. Een geladen schip veroorzaakt, afhankelijk van de rompvorm en de snelheid, zuiging en opstuwing. Daardoor kan het water in kanalen, havens en sluizen sterk stijgen en dalen; het verschil kan meer dan een halve meter bedragen. Een varend vaartuig veroorzaakt dat er per tijdseenheid een (grote) hoeveelheid water verplaatst wordt die evenredig is aan de grootste dwarsdoorsnede van dat schip en de vaarsnelheid ten opzichte van het water. Simpel gezegd: het schip duwt tegen het water. Dat water moet weg. Het stroomt naar voren, omhoog en opzij. Uiteindelijk moet dat water achter het schip komen. Het gaat erom deze waterverplaatsing te optimaliseren en in samenhang daarmee de hinder en het energieverbruik te verlagen en dan liefst toch nog een hogere vaarsnelheid te bereiken. Oude techniek nieuw benutten Oudere binnenschippers weten uit eigen ervaring dat een schip een redelijke snelheid kan halen met een zijschroef die wordt aangedreven door een motor met naar verhouding weinig pk’s. Een vaartuig met zijrader of twee zijschroeven (bijvoorbeeld als z-drive of ‘lamme arm’) halverwege de zij van het schip heeft weinig pk’s nodig voor een redelijke snelheid. Ook een sleepboot opzij van een sleepschip bereikt een goede snelheid in verhouding tot het gebruikte motorvermogen. Ook een zijschroef tussen twee vaartuigen geeft hydrodynamische voordelen. Maar deze toepassingen hadden als nadeel dat er meer personeel nodig is. En het passeren van bruggen en sluizen is lastiger. Schippers die gingen motoriseren, zagen het energieverbruik toenemen en de snelheid viel helaas ook nog tegen in vergelijking met het varen met een zijschroef. Voortdurend wordt er gezocht naar de optimale 15 JUNI 2004 Overwegingen over beheersing van waterverplaatsing (deel 1) Minder hinder: zuiniger met zuiging Het is de bedoeling dat het water voor, naast én achter het vaartuig zo rustig mogelijk blijft. (foto Vof Veldman-Stavast) advertentie VETH-JET KOPLOPER ONDER DE BOEGSCHROEVEN 99.211 BOEGSCHROEVEN www.veth-motoren.com POSTBUS 53 - 3350 AB PAPENDRECHT TEL. (078) 615 22 66 - FAX (078) 641 11 69 vorm van de scheepsromp. Daarbij is er sprake van een compromis. Gekeken wordt naar laadvermogen, snelheid, waterweerstand, vaarkosten (waaronder: energieverbruik) totale reisduur enzovoort. Zoals bekend is er een onderlinge samenhang. Ook het vaargebied is belangrijk: zijn er veel sluizen of wordt er bijvoorbeeld veel geladen tegen de stroom in gevaren? Het loont de moeite om te zoeken naar verbeteringen, vooral als een hoge snelheid gewenst is. Stel dat de bijkomende waterbewegingen, zuiging, opgewekte golven en de stijging en daling van het water die het varende schip veroorzaakt, zoveel mogelijk beperkt kunnen worden. Dan zal een hogere vaarsnelheid bij hetzelfde energieverbruik bereikt kunnen worden. Terwijl de nadelen (ook extern) afnemen. Dit betekent dat er gestreefd moet worden om de noodzakelijke waterverplaatsing zo doelmatig mogelijk te bewerkstelligen. Bij een mono hull, bijvoorbeeld een gewoon binnenvaartschip, stroomt het te verplaatsen water van voor naar de achterzijde van dat schip. Afgezien van de eigenlijk ongewenste waterbewegingen zal dat water langs de beide zijden moeten stromen. Als twee schepen gekoppeld en met voldoende afstand naast elkaar varen, zijn de ongewenste waterbewegingen veel kleiner dan als diezelfde schepen zonder tussenruimte naast elkaar varen. Dit komt doordat globaal de helft van het te verplaatsen water in het eerste geval tussen deze rompen naar achteren stroomt. Met een voortstuwing tussen die schepen zal een nog groter deel van het te verplaatsen water tussen die schepen door stromen. Die schroef zuigt het water immers van voren weg en hij draait in gelijkmatig toestromend water. In de volgende editie deel 2: Ook de vrachtvaart kan profiteren. *Drs Marten Fernhout is schipperszoon. Hij was de laatste 23 jaar van de vorige eeuw voorzitter van de Federatie van Schippersbonden. advertentie VETH GENERATORSETS VOOR KRACHTIGE OPLOSSINGEN 99.211 www.veth-motoren.com POSTBUS 53 - 3350 AB PAPENDRECHT TEL. (078) 615 22 66 - FAX (078) 641 11 69

Binnenvaartkrant