Potkurien teoria ja mitoittaminen vesialuksille
Ohvo, Joni (2017)
Ohvo, Joni
Tampereen ammattikorkeakoulu
2017
All rights reserved
Julkaisun pysyvä osoite on
https://urn.fi/URN:NBN:fi:amk-2017120419564
https://urn.fi/URN:NBN:fi:amk-2017120419564
Tiivistelmä
Opinnäytetyön tarkoituksena oli tuottaa toimeksiantajalle selvitys potkurien mitoittamisesta heidän käyttösovellustaan varten. Kahdesta mahdollisesta mitoittamisprosessista opinnäytetyössä käsitellään voimakerroinmenetelmä, joka soveltuu tarkkuutensa ansiosta kaupallisiin käyttökohteisiin. Laskennoissa on käytetty brittiläisen yksikköjärjestelmän yksiköitä, sillä SI-järjestelmän mukaisia kaavoja ei ole käytettävissä. Brittiläisiä yksiköitä on käytettävä myös siksi, että valmistajat laativat potkuriensa ominaisuuksia kuvaavat kuviot näiden yksiköiden pohjalta.
Työssä käsitellään aluksi lyhyesti hydrodynamiikkaa, jotta keskeisimmät ja työlle oleellisimmat fysikaaliset ilmiöt tulevat lukijalle tutuksi. Kolmannessa kappaleessa esitetään nykypäivänä käytettyjä propulsiolaitteita, joista yleisin on ruuvipotkuri erilaisilla variaatioilla. Neljännessä ja viidennessä kappaleessa käydään läpi kavitaatiota sekä potkurimelua ennen mitoittamisprosessin käsittelyä. Lopuksi pohditaan laskennallisia ongelmia mitoitettaessa potkureita amfibiseen ajoneuvoon.
Työn suurimpana ongelmana oli lähdeaineiston löytäminen sekä termistön ymmärtäminen. Yksikköjärjestelmän eroavaisuudesta johtuen laskentoihin oli käytettävä huomattavasti enemmän aikaa, jotta tulokset olisivat varmasti totuudenmukaisia. Toimeksiantajalle mitoitettiin potkurit heidän käyttösovellukselleen voimakerroinmenetelmää käyttäen. Tulokset ovat salaisia ja luottamuksellinen aineisto on poistettu julkisesta raportista.
Työssä käsitellään aluksi lyhyesti hydrodynamiikkaa, jotta keskeisimmät ja työlle oleellisimmat fysikaaliset ilmiöt tulevat lukijalle tutuksi. Kolmannessa kappaleessa esitetään nykypäivänä käytettyjä propulsiolaitteita, joista yleisin on ruuvipotkuri erilaisilla variaatioilla. Neljännessä ja viidennessä kappaleessa käydään läpi kavitaatiota sekä potkurimelua ennen mitoittamisprosessin käsittelyä. Lopuksi pohditaan laskennallisia ongelmia mitoitettaessa potkureita amfibiseen ajoneuvoon.
Työn suurimpana ongelmana oli lähdeaineiston löytäminen sekä termistön ymmärtäminen. Yksikköjärjestelmän eroavaisuudesta johtuen laskentoihin oli käytettävä huomattavasti enemmän aikaa, jotta tulokset olisivat varmasti totuudenmukaisia. Toimeksiantajalle mitoitettiin potkurit heidän käyttösovellukselleen voimakerroinmenetelmää käyttäen. Tulokset ovat salaisia ja luottamuksellinen aineisto on poistettu julkisesta raportista.