@Dude No problem, here the original reply…
Im Wasser gibt es das Problem der Kavitation, das grob vergleichbar mit der Annäherung an die Schallgeschwindigkeit in der Luft ist.
Beides hat starke Auswirkungen auf die Profilumströmung und kann zu starkem Widerstand und Strömungsablösung führen.
In beiden Fällen sieht die Lösung ähnlich aus: die Profile bekommen eine große Dickenrücklage (z.B. 50-60% der Tiefe und müssen relativ dünn sein.
Unter Wasser hängt es von der Tauchtiefe ab, bei welchem (Unter-)Druck Kavitation auftritt - ein U-Boot hat es da leichter als ein Surfbrett.
Man muss versuchen, den gewünschten Auftrieb mit relativ wenig Unterdruck (-Cp) am Profilschnitt zu erzeugen, was bedeutet, dass die möglichen Auftriebsbeiwert begrenzt sind. Während man in der Luft problemlos Auftriebsbeiwert von 0.7 bis 1.5 für den Entwurf verwenden kann, muss man für Hydropropeller eher bei 0.2 bis 0.5 blieben.
Für eine genauere Untersuchung muss man sich die Cp Verteilung am Profil ansehen um dort festzustellen welche Cp-Werte örtlich (z.B. an der Profilnase) bei welchen Ca-Wert erreicht werden. Diese muss man dann mit dem “kritischen” Cp Wert vergleichen, der von der Tauchtiefe abhängt.
Siehe auch Hydroprops und Hydroprops .
Grob gesagt sollte also der Entwurf Profile mit großer Dickenrücklege und geringer Dicke haben und die Entwurfsauftriebsbeiwerte nicht zu groß sein.
Das sieht man auch schnell wenn man einen Schiffspropeller nachentwirft - er wird die relativ große Blattbreite des Originals nur erreichen, wenn man niedrige Auftriebsbeiwerte im Entwurf wählt.
Die Profile sollten nicht zu sehr gewölbt sein, die in JavaProp enthaltene MH-Reihe ist da nicht so gut, besser die Clark Y und E 193 Profile verwenden.
An der Nabe können diese dann im CAD noch aufgedickt werden um genügend Festigkeit zu bekommen. Da an der Nabe sowieso wenig Schub produziert wird, sollte diese nicht zu klein ausfallen (und den recht unwirksamen Bereich abdecken). Zur Blattspitze hin sollten die Profile eher so 5% oder dünner sein, da müsste man das Clark Y oder E 193 dann dünner machen. Dort würde auch das ARA D 6% Profil ganz gut passen.
Ansonsten würden Profile der NACA 64xxx und NACA 65xxx Reihen ganz gut passen, mit geringen Wölbungen von ca. 1%.
Im Internet findet man auch da ein oder andere Dokument zu Schiffsschrauben in dem man auch Profilformen erkennen kann.
Im klassischen Schiffsbau ist aber vieles sehr empirisch gemacht (z.B. die “Wageningen” Propeller), das ist nicht mehr unbedingt “State of the Art”.
Für JavaProp spielt die geometrische Profilform keine Rolle, es kommt nur auch die aerodynamische Charakteristik an (Nullauftriebsrichtung, Auftriebsbeiwert beim Entwurf). Die Geometrie taucht dann nur im Export wieder auf.
Man könnte die Profile auch hinterher im CAD Modell noch austauschen, sofern die Nullauftriebsrichtungen übereinstimmen. Die Auftriebsanstiege (Ca = f(alpha)) sind bei allem Profilen sehr ähnlich und praktisch unabhängig von der Profilwölbung. Der Widerstand (und damit der Wirkungsgrad) ist natürlich schon von der Profilform abhängig.
Der Export schreibt tatsächlich nur die Oberfläche, keinen Volumenkörper, da ja sowieso noch Anpassungen an der Nabe und an der Spitze vorgenommen werden müssen. Meistens ist es am besten die Profilschnitte zu einer neuen Oberfläche zu verbinden und vorher die Schnitt im Nabenbereich und an der Spitze zu modifizieren.