2. ΩΣΗ Τ ΑΝΤΙΣΤΑΣΗ R T Η αντίσταση R T που εξασκείται στο πλοίο κατά την κίνησή του με ταχύτητα V εξισορροπείται από την ώση T που αναπτύσσει ένα κατάλληλο προωστήριο όργανο όπως η έλικα.

3. Μεταξύ πλοίου και έλικας υπάρχουν αλληλεπιδράσεις οι οποίες πρέπει να καθορισθούν πριν την επιλογή των χαρακτηριστικών της έλικας που θα μας δώσει την απαιτούμενη ώση. Αυτές είναι ΠΛΟΙΟ ΕΛΙΚΑ Εκφράζεται με τον συντελεστή ομόρρου w w ΕΛΙΚΑΠΛΟΙΟ Εκφράζεται με τον συντελεστή μείωσης ώσης ή ρόφησης t t

4. Ο συντελεστής ομόρρου w εκφράζει το ποσοστό μείωσης της ταχύτητας πρόσπτωσης του νερού V A πίσω από το σκάφος στην έλικα σε σχέση με την ταχύτητα του πλοίου V. Η μείωση αυτή οφείλεται  Στην επιβράδυνση της ροής του νερού στην πρύμνη λόγω της συνεκτικότητας του νερού και της περιδίνησης [ομόρρους τριβής]  Στην αλλαγή της ταχύτητας λόγω της παρεμβολής του σώματος [ομόρρους εκτοπίσματος]  Στις αλλαγές της ροής λόγω των δημιουργούμενων κυμάτων [ομόρρους κυματισμού] V A = V. (1-w)

5. Το w εξαρτάται από την μορφή της πρύμνης του πλοίου Προσεγγιστικά ισχύει: Κατά Taylor w = 0,50 C B – 0,05 {μονέλικα} w = 0,55 C B – 0,20 {διπλέλικα} Κατά Schneeklouth w = 0,5 C P [2,6 / (2+(D p /T))]. [16 / (10 +(L/B))] {μονέλικα} D p = διάμετρος έλικας Κατά Heckser w = 0,70 C P – 0,18 {μονέλικα} w = 0,70 C P – 0,30 {διπλέλικα} w = 0,77 C P – 0,28 {αλιευτικά}

6. Ο συντελεστής μείωσης ώσης ή ρόφησης t εκφράζει τη διαφορά της απαιτούμενης ώσης της έλικας από την αντίσταση R T του πλοίου. Η επιτάχυνση της ροής στην πρύμνη καθώς και η δημιουργία υποπίεσης λόγω της λειτουργίας της έλικας προκαλεί μία δύναμη αντίθετη προς την κίνηση του πλοίου. Η δύναμη αυτή επιδρά ως πρόσθετη αντίσταση. t = (T-R T ) / T T= R T / (1-t)

7. t = (T-R T ) / T t = 0,50 C B – 0,5 {μονέλικα} t = 0,52 C B – 0,18 {διπλέλικα} Κατά SSPA (Goeteborg) t = w [a - (2,3 - 1,5 C WP ) C B /C WP a = 1,57 {μονέλικα}, a = 1,67 {διπλέλικα} Κατά Heckser t = 0,50 C P – 0,12 {μονέλικα} t = 0,50 C P – 0,18 {διπλέλικα} t = 0,77 C P – 0,30 {αλιευτικά}

8. Συντελεστές απόδοσης

9. Βαθμός απόδοσης έλικας η 0 Μία έλικα που λειτουργεί σε ελεύθερη ροή (χωρίς σκάφος) με ταχύτητα προχώρησης V A και στροφές n VAVA Αναπτύσσει ώση T άρα ισχύς ώσης : P T = T. V A Απορροφά ροπή Q 0 άρα Αποδιδόμενη ισχύς προς την έλικα : P D0 = 2π. n. Q 0 Και έχει βαθμό απόδοσης η 0 η 0 = P T / P D0 = T. V A / 2π. n. Q 0 η0η0

10. Διάγραμμα ελεύθερης έλικας που αποδίδει το η 0 συναρτήσει του βαθμού προχώρησης της έλικας J, όπου n οι στροφές της έλικας και d η διάμετρος.

11. Βαθμός απόδοσης έλικας η B Η ίδια έλικα που λειτουργεί πίσω από το πλοίο με ταχύτητα προχώρησης V A και στροφές n Αναπτύσσει ώση T άρα ισχύς ώσης : P T = T. V A Απορροφά ροπή Q άρα Αποδιδόμενη ισχύς προς την έλικα : P D = 2π. n. Q Και έχει βαθμό απόδοσης η Β η Β = P T / P D = T. V A / 2π. n. Q η0η0 ηΒηΒ

12. Συντελεστής σχετικής περιστροφής η R η Β = P T / P D = T. V A / 2π. n. Q η 0 = P T / P D0 = T. V A / 2π. n. Q 0 η R = η Β / η 0 η R = P D0 / P D = Q 0 / Q Από πειράματα προτύπων έχουν προκύψει η R = 1,0 – 1,1 {μονέλικα} η R = 0,95 – 1,0 {διπλέλικα} Έλικα - πλοίο Έλικα ελεύθερη Λόγω της αλληλεπίδρασης πλοίου – έλικας ο συντελεστής η 0 της ελεύθερης έλικας διορθώνεται με τον συντελεστή η R. η Β = η R. η 0

13. Συντελεστής απόδοσης γάστρας η Η Αποδιδόμενη ισχύς ώσης έλικας: Απαιτούμενη ισχύς ρυμούλκησης πλοίου χωρίς έλικα: P E = R T. V P T = T. V A = [R T / (1-t)]. [V. (1-w)] η Η = P E / P T = [R T. V ] / [R T / (1-t)]. [V. (1-w)] η Η = (1-t) / (1-w) Για μονέλικα σκάφη w > t άρα η Η > 1,0

14. Ολικός συντελεστής απόδοσης έλικας-πλοίου η D Ο λόγος της απαιτούμενης ισχύος ρυμούλκησης P E και της αποδιδόμενης ισχύος στην έλικα P D. η D = P E / P D η D = η Η. η 0. η R Προσεγγιστικά κατά Danckwart : η D = 0,836 – 0,000165. n.  1/6 n = στροφές [RPM],  = εκτόπισμα [m 3 ]

15. η 0 = P T / P D0 η Β = P T / P D η Β = η 0. η R η Η = (1-t) / (1-w) η D = η Η. η 0. η R ΙΣΧΥΣ ΑΞΟΝΑ P D = P E / η D η Η = P E / P T ΙΣΧΥΣ ΡΥΜΟΥΛΚΗΣΗΣ P E = R T. V η D = P E / P D ΙΣΧΥΣ ΠΕΔΗΣ P B = P D / η* η * = P D / P B η * = η S. η G. η K η S = συντελεστής απόδοσης άξονα [απώλειες σε έδρανα και χοάνη] = 0,98 – 0,99 μηχανοστάσιο πρύμνηθεν / = 0,97 – 0,98 μηχανοστάσιο στη μέση η G = συντελεστής απόδοσης μειωτήρα = 0,96 – 0,97 μηχανικός μειωτήρας / = 0,86 – 0,70 υδραυλικός μειωτήρας η K = συντελεστής απόδοσης συμπλέκτη = 0,96 – 0,97 υδραυλικός, πνευματικός / = 0,96 – 0,98 ηλεκτρομαγνητικός P S = P E / η D

17. Τύπος Αγγλικού Ναυαρχείου Εκτίμηση εγκατεστημένης ισχύος P = (Δ 2/3. V 3 ) / C Adm C Adm : Συντελεστής Αγγλικού Ναυαρχείου από όμοια πλοία όμοιας μορφής γάστρας ( L/Δ 2/3 ), και με όχι σημαντικά διαφορετικούς F N & R N

19. Η Ε Λ Ι Κ Α

20. Ακμή εισόδου Ακμή εξόδου Επιφάνεια ώσης Επιφάνεια ρόφησης ή κυρτή Δεξιόστροφη

21. ΓΕΩΜΕΤΡΙΑ D Διάμετρος έλικας Πλήμνη 0,7 D Επιφάνεια δίσκου A 0

22. Ακμή εισόδου Ακμή εξόδου Πλήμνη Ρίζα πτερυγίου Διάμετρος πλήμνης Πάχος πτερυγίου στον άξονα t 0 Προπέτεια θ

23. Γραμμή μέγιστου πάχους διατομής Περίγραμμα επιφάνειας προβολής A P Περίγραμμα αναπτυγμένης επιφάνειας Α D Τομές πτερυγίου

24. A0A0 ADAD Βήμα P A0A0 Επιφάνεια δίσκου της έλικας = π D 2 / 4 ADAD Ανεπτυγμένη επιφάνεια της έλικας άθροισμα των επιφανειών πίεσης των πτερυγίων της έλικας χωρίς την πλήμνη. P Βήμα έλικας είναι η απόσταση που θα διάνυε η έλικα σε μία πλήρη περιστροφή της αν το νερό συμπεριφερόταν σαν στερεό σώμα.

26. Βήμα P Στην ακτίνα r Πάχος t 2 π r Βήμα έλικας Το βήμα της έλικας μετριέται στην επιφάνεια πίεσης (ώσης) των πτερυγίων.

27. Ακτινικά μεταβλητό βήμα έχει ένα πτερύγιο όταν το βήμα του στην ρίζα είναι μεγαλύτερο από αυτό της κορυφής του. Κατά περιφέρεια μεταβλητό βήμα έχει ένα πτερύγιο όταν το βήμα στην ακμή εισόδου είναι διαφορετικό (μικρότερο) από αυτό της ακμής εξόδου. Βήμα ακμής εξόδου Βήμα ακμής εισόδου Σταθερό βήμα (ακμής εξόδου) Οι έλικες μεταβλητού βήματος χαρακτηρίζονται από τον μέσο όρο των βημάτων και συνήθως από αυτό του 0,7 r.

28. Στις έλικες ρυθμιζόμενου βήματος μεταβάλουμε το βήμα τους ρυθμίζοντας την θέση των πτερυγίων μέσω υδραυλικού μηχανισμού.

32. Προπέτεια θ θ = 6 0 – 10 0 σε μονέλικα θ = 8 0 – 12 0 σε διπλέλικα Η κλίση των πτερυγίων προς τα πίσω αποβλέπει στην καλύτερη λειτουργία της έλικας αυξάνοντας την απόσταση μεταξύ της κορυφής των πτερυγίων και του πλοίου.  μείωση των παλμικών πιέσεων στο περίβλημα του πλοίου (κραδασμοί).  μείωση του συντελεστή ρόφησης w. Κατ΄ αυτόν τον τρόπο επιτυγχάνεται

33. Ακμή εισόδου Λοξότητα Χαρακτηρίζεται η έντονη καμπυλότητα της ακμής εισόδου. Επιτυγχάνεται το μη ταυτόχρονο πέρασμα όλων των σημείων της ακμής μπροστά από το ποδόσταμο όπου εμφανίζονται οι μεγαλύτερες δυνάμεις καταπόνησης του πτερυγίου.

35. Πλήμνη Ονομαστική διάμετρος πλήμνης (d)

36. Βασικά μεγέθη της έλικας P / D : σχέση βήματος προς διάμετρο δίσκου έλικας. Ένδειξη της θέσης των πτερυγίων ως προς το επίπεδο της έλικας. Για εμπορικά πλοία P/D = 0,5 – 1,4 (2,0) A D / A 0 : σχέση ανεπτυγμένης επιφάνειας προς επιφάνεια δίσκου. Ορίζεται από τα όρια σπηλαίωσης και επιβάλλονται μικρές τιμές. Αυξάνεται με την αύξηση της V A.. Για εμπορικά πλοία A D /A 0 = 0,30 – 1,50 Z : αριθμός πτερυγίων. Z = 2 – 6 (7) d / D : σχέση διαμέτρου πλήμνης προς διάμετρο δίσκου έλικας. d/D = 0,14 – 0,18 (0,20) για έλικες ρυθμιζόμενου βήματος d/D = 0,26 – 0,30 J = V A / n. D : αδιάστατος βαθμός προχώρησης [ m sec -1 / sec -1 m ] V A = V (1-w)

38. Αποκλίσεις στο βήμα σε σχέση με το προβλεπόμενο Από σημείο σε σημείο : προκαλεί τοπική εμφάνιση φαινομένων σπηλαίωσης και δινών και ως εκ τούτου θορύβους. Από ακτίνα σε ακτίνα : επηρεάζει την ακτινική κατανομή ώσης στο πτερύγιο, προκαλεί εμφάνιση φαινομένων σπηλαίωσης σε μεγάλες περιοχές, δημιουργία δινών σε ακμές και κορυφή του πτερυγίου και αλλαγή ιδιοσυχνότητας του πτερυγίου που δρα σε συνδυασμό με την αλλαγή της κατανομής των υδροδυναμικών πιέσεων στο πτερύγιο. Από πτερύγιο σε πτερύγιο : προκαλεί ασύμμετρη κατανομή δυνάμεων στην έλικα καθώς και όλα τα παραπάνω. Στην έλικα : προκαλεί αλλαγή στην σχέση στροφών-ισχύος και ως εκ τούτου την συνεργασία έλικας – μηχανής..

39. Λειτουργία της έλικας Η λειτουργία της έλικας βασίζεται στο ότι η έλικα ωθεί επιταχύνοντας συνεχώς προς τα πίσω νέες ποσότητες νερού. Μπορούμε όμως να θεωρήσουμε τα πτερύγια ως περιστρεφόμενες επιφάνειες των οποίων η δημιουργούμενη άνωση είναι η ώση της έλικας.

40. Κατανομή πιέσεων σε προφίλ πτερυγίου.

42. Η ελεύθερη έλικα Το σύστημα κινείται με ταχύτητα V Μετριέται η ώση Τ και η ροπή Q για συγκεκριμένη ταχύτητα V και στροφές n Πρέπει να ισχύει J S = J M [ J = V / (n. D) ]

44. K T = T / (ρ. n 2. D 4 ) αδιάστατος συντελεστής ώσης K Q = Q / (ρ. n 2. D 5 ) αδιάστατος συντελεστής ροπής η 0 = (K T. J) / (K Q. 2π) βαθμός απόδοσης ελεύθερης έλικας J = V / (n. D) αδιάστατος συντελεστής προχώρησης έλικας Για σταθερές στροφές μεταβάλλεται η ταχύτητα

45. K T = T / (ρ. n 2. D 4 )K Q = Q / (ρ. n 2. D 5 )η 0 = (K T. J) / (K Q. 2π)J = V / (n. D)n = σταθερό Τ = 0, η 0 = 0 Q > 0 Τ = max, η 0 = 0 V = 0

46. Η έλικα στο πλοίο

48. w = (V S – V A ) / V S Ταχύτητα στην έλικα πίσω από το πλοίο Αφορά πλοίο με C B = 0,744

49. Ολίσθηση Καλείται η διαφορά μεταξύ του βήματος της έλικας και της προχώρησης του πλοίου ή μεταξύ της θεωρητικής και πραγματικής ταχύτητας του πλοίου. Συντελεστής φαινομενικής ολίσθησης Συντελεστής πραγματικής ολίσθησης S A = 1 – (V / p. n) S R = 1 – (V A / p. n) V = απόλυτη ταχύτητα πλοίου V A = σχετική ταχύτητα ροής στην έλικα

51. Αριθμός πτερυγίων (Ζ) Ο αριθμός των πτερυγίων της έλικας επιδρά ελάχιστα στο η 0 Ο αριθμός των πτερυγίων επιλέγεται κυρίως με βάση τη δυναμική συμπεριφορά της έλικας (ταλαντώσεις). Με περιττό και αυξανόμενο Ζ : μείωση των μεταβολών (παλμικών) ώσης και ροπής Με άρτιο Ζ : μείωση δυνάμεων και ροπών που ενεργούν κάθετα στον άξονα. (δημιουργούνται λόγω της ασύμμετρης ροής προς την έλικα) Σε μονέλικα πλοία : Προς αποφυγή συντονισμών με αργόστροφη Κ. μηχανή πρέπει να αποφεύγεται : Ζ = 3 για 6- κύλινδρη Ζ = 4 για 4- και 8- κύλινδρη Ζ = 5 για 5- και 10- κύλινδρη

52. Επιλογή έλικας

53. Σημαντικότατο ρόλο στην επιλογή της έλικας αλλά και της λειτουργίας του πλοίου παίζει η επιλογή του σημείου (συνθηκών) λειτουργίας της έλικας. n = n max, P = P max, V δοκιμαστικού πλου. n = n max, P < P max, V δοκιμαστικού πλου. Αποτέλεσμα : σε συνθήκες κανονικής λειτουργίας λόγω αύξησης της αντίστασης μείωση στροφών και ταχύτητας. Αποτέλεσμα : σε συνθήκες κανονικής λειτουργίας λόγω αύξησης της αντίστασης δυνατότητα διατήρησης στροφών και ταχύτητας.

54. a : σταθερή ισχύς ατμοστρόβιλος b : σταθερή ροπή ανάλογη n Diesel ιδανικός d : ροπή ανάλογη n 3 Diesel ταχύστροφος σε ψηλές στροφές c : ροπή ανάλογη n 2 Diesel αργόστροφος Χαρακτηριστικές διαφόρων μηχανών πρόωσης

55. Καμπύλες αντίστασης c : έμφορτο με κακές καιρικές συνθήκες a : μέση υπηρεσιακή b : κατάσταση ερματισμού με καλές καιρικές συνθήκες d : σε ρηχά νερά

56. n = 100%, P < 100% n > 100%, P = 100% n < 100%, P = 100% n = 100%, P > 100% n = 100%, P =100% TUN

57. Μία έλικα έχει ένα σημείο ιδανικής λειτουργίας και για το σημείο αυτό έχουν καθοριστεί τα βασικά χαρακτηριστικά της (καμπύλη λειτουργίας, διάμετρος, βήμα). Όλες οι υπόλοιπες πιθανές συνθήκες λειτουργίας της είναι, όσον αφορά τη σχέση στροφών-ταχύτητας-ισχύος, απόλυτα καθορισμένες και πρέπει να βρίσκονται μέσα στα επιτρεπτά όρια της προωστήριας μηχανής. Τυχόν αλλαγές στα υπόλοιπα κατασκευαστικά στοιχεία της έλικας (αριθμός πτερυγίων, σχέση επιφανειών, πλήμνη, κλπ) επηρεάζουν ελάχιστα την μορφή της καμπύλης λειτουργίας της έλικας και επιδρούν μόνο στη δημιουργία κραδασμών, σπηλαίωσης και θορύβων. Η επιλογή της έλικας γίνεται με βάση τον τύπο και τις συνθήκες λειτουργίας του πλοίου (επιθυμίες πλοιοκτήτη) και επηρεάζει τον καθορισμό του μεγέθους της προωστήριας εγκατάστασης και ως εκ τούτου την συνολική οικονομική εκμετάλλευση του πλοίου.

58. P 1 : καινούργιο πλοίο ήρεμα βαθιά νερά Διάγραμμα ισχύος-στροφών μεσόστροφες τετράχρονες / αργόστροφες δίχρονες P 2 : μέσες συνθήκες P 3 : βαριές συνθήκες λειτουργίας Όριο ροπής Όριο στροφών D D : περιοχή συνεχούς λειτουργίας Β : περιοχή λειτουργίας μικρής διάρκειας Η υπέρβαση του ορίου στροφών (103%) επιτρέπεται μόνο για λίγο (max 106%, 1ώρα)

59. P 1 : καινούργιο πλοίο ήρεμα βαθιά νερά Διάγραμμα ισχύος-στροφών μεσόστροφες τετράχρονες / αργόστροφες δίχρονες P 2 : μέσες συνθήκες P 3 : βαριές συνθήκες λειτουργίας Σε συνθήκες δοκιμαστικού πλου και στο 100% των στροφών, η έλικα πρέπει να απορροφά το 85 –90% της μέγιστης ισχύος της μηχανής

60. η 0 = βαθμός απόδοσης ελεύθερης έλικας J = V / (n. D) αδιάστατος συντελεστής προχώρησης έλικας

61. Μέθοδος “Lifting Line” H. W. Lerbs 1952

62. Μέθοδος “Lifting surface” Greeley & Kerwin 1980

63. Μέθοδος “Surface Panel” MAN B&W 1990

64. Σπηλαίωση

65. Όταν η πίεση σε ένα σημείο του πτερυγίου, λόγω της αυξημένης ταχύτητας της ροής, γίνει μικρότερη από την πίεση ατμοποίησης του νερού, δημιουργούνται φυσαλίδες αέρα και ατμού. Οι φυσαλίδες αυτές προχωρούν κατά μήκος του πτερυγίου και εισέρχονται σε πεδίο υψηλότερης πίεσης όπου συμπιέζονται και συμπυκνώνονται απότομα με αποτέλεσμα να εξασκούνται στην επιφάνεια του πτερυγίου μηχανικές πιέσεις που φτάνουν έως και 20000 bar.

66. Η σπηλαίωση εμφανίζεται κυρίως στην επιφάνεια ρόφησης και λίγο μετά την ακμή εισόδου. Το σημείο καθώς και το μέγεθος της κορυφής υποπίεσης δεν εξαρτώνται μόνο από την ταχύτητα ροής αλλά και από την μορφή και την θέση των πτερυγίων. σπηλαίωσηΚίνδυνος διάβρωσης

70. Η εμφάνιση του φαινομένου της σπηλαίωσης εξαρτάται από τον «αριθμό σπηλαίωσης» του υγρού σ. σ = (p 0 – p e ) / (½ ρ. V 2 ) σ χ = (p χ – p 0 ) / (½ ρ. V 2 ) σ χ < σ p 0 = ατμοσφαιρική πίεση P e = πίεση «ατμοποίησης» του νερού (εξαρτώμενη από θερμοκρασία, περιεκτικότητα άλατος και αέρα) p χ = πίεση στο σημείο χ του πτερυγίου. (συνήθως στο 0,7r)

71. J = V / (n. D) αδιάστατος συντελεστής προχώρησης έλικας Περιοχή χωρίς εμφάνιση σπηλαίωσης (ομαλή ροή) Σε περίπτωση μη ομοιόμορφης ροής κατεβαίνει η οριακή γραμμή. Εμφάνιση σπηλαίωσης σε ολόκληρη την επιφάνεια ρόφησης του πτερυγίου. Αδύνατη η αποφυγή εμφάνισης σπηλαίωσης

72. Το φαινόμενο της σπηλαίωσης εμφανίζεται κυρίως όταν : Η έλικα έχει μεγάλη περιφερειακή ταχύτητα, Η έλικα είναι υπερφορτωμένη, (μεγάλη γωνία ως προς την ροή) Το προφίλ του πτερυγίου δεν είναι το πρέπον. Η έλικα επιλέγεται έτσι ώστε να μην εμφανίζεται σπηλαίωση Η επαλήθευση αυτού πρέπει να γίνει άμεσα γιατί σε αντίθετη περίπτωση αρκεί ένας μικρός χρόνος λειτουργίας για να προκαλέσει ανεπανόρθωτες βλάβες.

73. Η έλικα μπορεί παρόλα αυτά να εμφανίσει σπηλαίωση όταν : 1 / Λειτουργήσει για μεγάλο διάστημα υπερφορτωμένη (αυξημένη αντίσταση λόγω ρύπανσης της γάστρας, αντίθετο άνεμο, κυματισμό) 2 / Δεν λειτουργεί εξολοκλήρου βυθισμένη. 3 / Έχει διαβρωθεί η επιφάνεια των πτερυγίων κυρίως λόγω μακράς παραμονής στο λιμάνι. 4 / Λειτουργεί σε ζεστά νερά Η εμφάνιση του φαινομένου της σπηλαίωσης, εκτός της διάβρωσης της επιφάνειας των πτερυγίων, προκαλεί θορύβους, κραδασμούς καθώς και σπάσιμο πτερυγίου. Εμφάνιση φυσαλίδων έχουμε και σε απότομη αναπόδιση ή αύξηση στροφών χωρίς όμως να εμφανίζονται φαινόμενα σπηλαίωσης στα πτερύγια. Έχουμε όμως μεγάλη πτώση του βαθμού απόδοσης.

74. Η έλικα σε λειτουργία Κραδασμοί και θόρυβοι οφείλονται Στην ανομοιόμορφη ροή προς την έλικα που προκαλεί : [έλικα – άξονας – πλοίο]

75. Περιοδικές μεταβολές ώσης Που μεταφέρονται μέσω του άξονα στον ωστικό τριβέα και σε όλο το πλοίο.

76. Περιοδικές μεταβολές ροπής στρέψης που αποσβένονται σχετικά γρήγορα από τον άξονα. Πρέπει να υπολογισθεί αν η ιδιοσυχνότητα του συστήματος «κύρια μηχανή – άξονας – έλικα» βρίσκεται στην περιοχή της συχνότητας που προκαλεί η έλικα (n x Z) [συντονισμός ] Το εύρος των μεταβολών είναι μεγαλύτερο σε έλικες με ζυγό αριθμό πτερυγίων.

77. Περιοδικές μεταβολές ροπής κάμψης Αποτέλεσμα του ότι η δύναμη της ώσης δεν ενεργεί στο κέντρο της έλικας. Προκαλεί περιοδικές καταπονήσεις στον τριβέα στορέα που προκαλεί κραδασμούς στο πρυμναίο τμήμα του πλοίου. Το εύρος των μεταβολών είναι μεγαλύτερο σε έλικες με μονό αριθμό πτερυγίων.

78. Το πέρασμα κάθε πτερυγίου από το ποδόστημα προκαλεί περιοδικές μεταβολές της πίεσης στο εξωτερικό περίβλημα με συχνότητα n x Z. [έλικα – πλοίο]

79. Ιδιαίτερα έντονοι κραδασμοί εμφανίζονται κατά την αναπόδιση όταν το πλοίο κινείται ακόμα πρόσω ενώ η έλικα γυρίζει στο ανάποδα.

80. Θόρυβοι Κτύποι με συχνότητα n x Z (ακούγονται μόνο κοντά στην έλικα) και οφείλονται στην επί μέρους δημιουργία στροβιλισμών λόγω των μεταβολών πίεσης και ταχύτητας ροής στην έλικα. Συριγμοί, σε υψηλές στροφές, που οφείλονται σε συντονισμό των πτερυγίων λόγω αρχόμενης σπηλαίωσης στην ακμή εισόδου ή στροβιλισμών στην ακμή εξόδου καθώς και στον συντονισμό εξαρτημάτων του άξονα. Έντονοι κτύποι που οφείλονται στην εμφάνιση σπηλαίωσης. (εμφανίζεται για πολύ λίγο όταν το πτερύγιο περνάει από το ποδόστημα και δεν προκαλεί διάβρωση)

81. Η εμφάνιση η όχι όλων αυτών εξαρτάται από την διαμόρφωση του πρυμναίου τμήματος. (απόσταση έλικας από περίβλημα, καλή ροή προς την έλικα) Πρύμνη AG WESER

82. Διάβρωση και προστασία Η έλικα, όπως και το πλοίο, πρέπει να προστατεύεται από την διάβρωση. Στην έλικα ακόμα και η ελάχιστη διάβρωση προκαλεί φαινόμενα σπηλαίωσης και περαιτέρω διάβρωση λόγω αυτής. Η προστασία της έλικας επιτυγχάνεται με τοποθέτηση ανόδων ψευδαργύρου σε κατάλληλα μέρη του πλοίου. Τέτοια είναι σημεία κοντά στην έλικα που εμφανίζουν όμως μικρή αντίσταση διέλευσης του ρεύματος. Παράδειγμα τοποθέτησης στην πρύμνη. Η τοποθέτηση σε αυτές τις περιοχές δημιουργεί προ- βλήματα στη ροή προς την έλικα.

83. Βλάβες στην έλικα Καινούργια έλικα Απομάκρυνση επικαλύψεων προστασίας. Καθαρισμός από τυχών στίγματα χρωμάτων βαφής το πλοίου. Μπορούν να προκαλέσουν αρχή τοπικών διαβρώσεων.

84. Έλικα κατά την επιθεώρηση Μη καθαρές επιφάνειες πτερυγίων (διαβρωμένες ή με επικαθίσεις) πρέπει οπωσδήποτε να καθαρίζονται. Φαγώματα μέχρι 1 χιλιοστό διορθώνονται με επί τόπου τρόχισμα και γυάλισμα. Επιφάνειες που εμφανίζουν διάβρωση λόγω σπηλαίωσης πρέπει να αφαιρούνται και να γεμίζονται (συνιστάται αυτό να γίνεται από τον κατασκευαστή λόγω καλύτερης γνώσης των κραμάτων αλλά και πιθανής απαίτησης επεξεργασιών χαλάρωσης του υλικού). Μικρές ρωγμές ή παραμορφώσεις των ακμών των πτερυγίων οδηγούν πάντα σε εμφάνιση σπηλαίωσης και πρέπει να επιδιορθώνονται.

85. Αντιμετώπιση βλαβών Και οι μικρότερες ρωγμές μπορούν, λόγω της εμφάνισης κορυφών τάσης, να προκαλέσουν στο πτερύγιο σπασίματα. Οι επιδιορθώσεις στην περιοχή μέχρι 0,6R συνιστάται να γίνονται από τον κατασκευαστή. Μία πρόσκαιρη αντιμετώπιση είναι το άνοιγμα οπών διαμέτρου 10- 12 mm στις αρχές των ρωγμών. Οι οπές πρέπει να κλίνονται με ξύλο ώστε να αποφευχθεί η εξίσωση της πίεσης μεταξύ των επιφανειών πίεσης και ρόφησης κάτι που οδηγεί στην εμφάνιση φαινομένων σπηλαίωσης.

86. Χυτές έλικες (ειδικός ορείχαλκος) εμφανίζουν (ανεξαρτήτως χρήσης) γήρανση μετά από 10 – 12 χρόνια και παρουσιάζουν ρωγμές που αν συγκολληθούν προκαλούν νέες. Η εμφάνιση παραμορφώσεων στις άκρες των πτερυγίων (συνήθως αποτέλεσμα κτυπημάτων) προκαλεί μείωση του βαθμού απόδοσης της έλικας αλλά και εμφάνιση σπηλαίωσης και ως εκ τούτου πρέπει να αντιμετωπίζονται αμέσως. Επειδή αυτές οι παραμορφώσεις συνδέονται συχνά με μεταβολή του βήματος του πτερυγίου ενδείκνυται η αφαίρεση και ο λεπτομερής έλεγχος της έλικας. Κατά την επιδιόρθωση απαγορεύεται η χρήση σφυριών και επιβάλλεται η αργή και ομοιόμορφη θέρμανση του υλικού καθώς και αργή ψύξη του μετά την επεξεργασία.

87. Σε περίπτωση αποκοπής τμήματος του πτερυγίου (συνήθως αποτέλεσμα ρωγμών που δεν έχουν γίνει αντιληπτές) ενδείκνυται η αφαίρεση (με βοήθεια ενός πατρόν) ίδιου τμήματος από το απέναντι πτερύγιο. Κατά την εξάρμωση ή συναρμολόγηση της έλικας επιβάλλεται η προστασία των ακμών των πτερυγίων. Τυχόν συγκολλήσεις (μη επιτρεπτές) κοντά στη ρίζα οδηγούν σε εμφάνιση, μη επιδεχομένων διόρθωση, ρωγμών και ουσιαστικά στην απώλεια της έλικας. Μεγάλη και οικονομική βοήθεια σε επιδιόρθωση έλικας (κυρίως φαγώματα λόγω σπηλαίωσης) δίνουν οι συνθετικές ρητίνες.