Grenzschichtuntersuchung
an  Fahrtmeßanlagen
Bei  der  Baumusterprüfung  von  Fahrtmeßanlagen ­
  gemäß  Schiffssicherheitsverordnung  traten
bei  der  Prüfung  an  Bord  von  FS  Gauss  wiederholt
Probleme  mit  Prüflingen  auf.  In  diesen  Fällen
wurde  immer  wieder  der  ungünstige  Einbauort
der  zu  prüfenden  Sensoren  im  hinteren  Drittel  des
Schiffes  als  Ursache  diskutiert.  Insbesondere  die
Strömungsgrenzschicht,  in  der  die  gemessene
Wasserströmung  am  Sensor  abhängig  von  der
Ausfahrtiefe  des  Sensors  ist,  wurde  als  Problem
angesehen.
Dies  war  der  Anlaß,  sich  ein  Bild  von  der
Beschaffenheit  der  Grenzschicht  an  diesem  Einbauort ­
  zu  verschaffen.
Die  Untersuchung  war  nicht  als  eigenständiges ­
  Programm  konzipiert,  sondern  sie  wurde
begleitend  neben  der  Baumusterprüfung  durchgeführt. ­
  Auf  diesem  Wege  war  es  aus  zeitlichen
Gründen  nur  schwer  möglich,  eine  ausreichende
Menge  zusammenhängender  Daten  zu  erhalten.
Gemessen  wurde  mit  zwei  Fahrtmeßanlagen ­
  gleichen  Typs  und  unterschiedlichen  Sensoren. ­
  Die  Referenzfahrtmeßanlage  wurde  kalibriert
und  der  Einbau  blieb  während  der  gesamten  Untersuchung ­
  unverändert.  Der  als  Referenz  verwendete ­
  Schwertsensor  befand  sich  außerhalb
eines  meßbaren  Einflusses  der  Grenzschicht.  Die
zweite  Fahrtmeßanlage  war  mit  einem  ausfahrbaren ­
  Flachsensor  ausgestattet  und  wurde  in  der
maximalen  Ausfahrtiefe  (19  cm)  mit  der  Referenzfahrtmeßanlage ­
  verglichen.  Die  verbleibende  Meßunsicherheit ­
  im  Meßbereich  ist  kleiner  als  0,2  kn.

Die  Ausfahrtiefe  wurde  zentimeterweise  variiert, ­
  und  jeweils  50  Meßwerte  pro  Ausfahrtiefe
und  Geschwindigkeit  wurden  gemittelt.
Das  Ziel  dieser  Untersuchung  war,  folgende
Fragen  hinsichtlich  der  Grenzschicht  zu  beantworten: ­

•  Welche  Ausfahrtiefe  wird  benötigt,  um  den
Fehler  hinreichend  klein  zu  machen?
•  Sind  am  Meßort  Turbulenzen  nachzuweisen,
die  eine  sinnvolle  Messung  bzw.  Prüfung  ausschließen? ­

•  Ermöglicht  der  feste  Einbau  eines  Prüflings  an
diesem  Meßort  eine  lineare  Kalibrierung?
•  Welchen  Einfluß  hat  die  Wassertiefe  auf  das
Grenzschichtverhalten?
Bei  mehreren  weitestgehend  konstanten
Schiffsgeschwindigkeiten  wurde  die  Ausfahrtiefe
variiert.  Die  gemessenen  Differenzen  zwischen
Referenzfahrtmeßanlage  und  der  verstellbaren
Fahrtmeßanlage  sind  in  Abb.  4  dargestellt.
Die  Auswertung  ergibt,  daß  bei  Ausfahrtiefen ­
  größer  als  19  cm  kein  meßbarer  Einfluß  der
Grenzschicht  mehr  nachzuweisen  ist.  Es  sind
weiterhin  keine  Auffälligkeiten  festzustellen,  die
auf  das  Vorhandensein  von  wesentlichen  Turbulenzen ­
  am  Meßort  hinweisen.
Diese  Untersuchung  wurde  ebenfalls  bei  geringen ­
  Wassertiefen  durchgeführt.
Es  ist  ein  geringfügiger  Einfluß  der  Grundnähe ­
  festzustellen.  Dieser  Einfluß  ist  so  geringfügig, ­
  daß  die  Baumusterprüfung  nicht  beeinflußt
wird.  Diese  beinhaltet  nur  eine  funktionale  Prüfung ­
  bei  Wassertiefen  unter  20  m.