Auch Bilgepumpe maschinenangetriebene

[ghaffy]

Ich habe es an anderer Stelle schon mal gepostet, und hier passt es grad mal wieder.

Die Formel, mit der ich so über den Daumen gepeilt rechne, ist hinreichend genau, um eine vernünftige Dimension von den realen Verhältnissen zu zeigen, wenn man mit Lecks und Bilgepumpen und Borddurchbrüchen usw. rechnet. (die genaue, korrekte Rechnung ist nicht trivial).

Nigel Calder hat außerdem einen Versuch protokolliert, der die Ergebnisse gut wiedergibt, die man mit dieser Faustformel so bekommt.
Da beim Wassereintritt die "Liter pro Sekunde" progressiv zunehmen, da auch jede Sekunde durch das tiefer liegende Boot der Druck zunimmt, lasse ich den Korrekturfaktor (0,61) weg. Selbst wenn man mit dem Korrekturfaktor für "kleine kreisrunde Löcher" rechnet, bleiben die eintretenden Mengen ja immer noch beeindruckend.

V...Volumen den eintretenden Wassers [in m³]
A...Fläche des "Lochs" [in m²]
v...Fließgeschwindigkeit des einlaufenden Wassers [in m/s]
g...Erdbeschleunigung [konstant, 9,81 m/s²]
h...Wassertiefe (wie weit unter der Wasserlinie ist das Loch) [in m]

Die Fließgeschwindigkeit ist nur abhängig von der Tiefe unter der Wasserlinie und berechnet sich einfach
v=sqr(2gh)

Dh bei einem Loch 0,5m unter der Wasserlinie tritt das Wasser mit 3,13209 m/s ein. (Ich rechne einfach mit 3)

Die Menge, die dabei eintritt, richtet sich nach der Größe des Lochs: Eintrittsgeschwindigkeit mal Fläche des Lochs. Ergebnis ist dann in m³.
0,001 m³ = 1 Liter

V=A*v

Ein 5cm-Loch (0,05m) hat eine Fläche von 0,0019625 m² (ich rechne einfach mit 0,002)
A*v macht daher 0,0061464 m³ pro Sekunde, oder 6,14 Liter pro Sekunde

Das ergibt pro Minute 368,8 Liter. Eine Badewanne fasst - großzügig gerechnet - rd. 200 Liter.

Nun kann man feilschen und abschlagen und zuschlagen. Mein Boot wäre durch ein 5cm-Loch binnen 3 Minten so voll, dass ich aufhörte nach dem Loch zu suchen, weil die Bodenbretter aufschwimmen und er ganze übrige Krempel sowieso. Falls es vielleicht grad auch noch dunkel wäre, kommt wohl auch sowas wie ein "Angstfaktor" dazu (da sind ja noch uU die Kids an Bord usw.)

Auf einem trailerbaren Sportboot ist realistischer Weise keine Bilgenpumpe vorstellbar, die mit einem 5cm-Loch mithält:
Meine "normale" Bilgenpumpe schafft nominell 100 Liter/min, praktisch hingegen kaum die Hälfte, also 50 Liter/min. (Johnson L1600)
Meine zusätzliche Impellerpumpe (d.i. die Impellerpumpe vom Motor, die ich mittels 3-Wege-Hahn auch umschalten kann auf "Absaugen aus der Bilge", schafft nominell 40 Liter/min.

Damit bin ich aber schon bei den eher "besser ausgerüsteten" Booten in meiner Größe (25'), und werde pro Minute grad mal 100 Liter wieder los.
Nach 2 bis 3 Minuten ist also entweder das Loch gefunden und die sprichwörtliche Socke ins 5cm-Loch gestopft, oder ich muss von Bord.

Zum Vergleich:
Das 5cm-Loch würde dem abgegangenen Schlauch meiner Seetoilette entsprechen.
Beim abgebrochenen 3/4-Zoll-Seewasserhahn (3,14 cm², sagen wir 3) kämen da immer noch 0,9 Liter pro Sekunde rein bzw. 50 Liter pro Minute.
(Alle Werte grob gerundet).
Beim 25dm²-Loch (also 0,25m²) auf 0,5m Tiefe sind es hingegen pro Sekunde 750 Liter pro Sekunde oder 45 Tonnen Wasser pro Minute.
Jetzt kann man zur Beruhigung den Korrekturfaktor von 0,61 nehmen und sagen: sind nicht 45 t/min sondern nur 25 t/min, die da reinkommen.

Da muss man auch nicht mehr groß über Lecksegel nachdenken bzw. erst wenn das Boot, weil vollgelaufen, mit dem Schandeck auf Wasserlinie liegt und dank einiger Auftriebskörper nicht den Abgang macht.

[das alles ist auf Basis von Torricelli genähert, also laminar, wirbel- und störungsfrei usw., aber als "Dimension" passend]

Nigel Calder hat "gelittert", siehe seine Ergebnisse (1 US gallone =~ 3,8 Liter):



Das Bild gehört zu diesem Trööt: https://www.boote-forum.de/showthread.php?t=144666