- Project Runeberg -  Teknisk Tidskrift / 1933. Mekanik /
26

(1871-1962)
Table of Contents / Innehåll | << Previous | Next >>
  Project Runeberg | Catalog | Recent Changes | Donate | Comments? |   

Full resolution (TIFF) - On this page / på denna sida - Häfte 3. Mars 1933 - Hjalmar O. Dahl: Största tillåtna sughöjden vid turbiner och centrifugalpumpar

scanned image

<< prev. page << föreg. sida <<     >> nästa sida >> next page >>


Below is the raw OCR text from the above scanned image. Do you see an error? Proofread the page now!
Här nedan syns maskintolkade texten från faksimilbilden ovan. Ser du något fel? Korrekturläs sidan nu!

This page has been proofread at least once. (diff) (history)
Denna sida har korrekturlästs minst en gång. (skillnad) (historik)

direkt huru ett modellförsök för utrönande av den
tillåtna sughöjden i ett viss fall bör anordnas. Vill
man t. e. utröna, om en viss hjulmodell för en
turbin kan användas för 4 m statisk sughöjd vid 60 m
fallhöjd och man disponerar en provstation med 5 m
fallhöjd så erhåller högra membrum för den stora
turbinen ett värde av 5,5 m, om jag antager Ha
Hång = 9,5 m. Provturbinen måste då gå
5
klanderfritt vid ett värde av 5,5 X ––––– = 0,46 m å högra
60
membrum, dvs. den måste tåla en statisk sughöjd
om 9,5 – 0,46 = 9,04 m, I detta fall bör
provaggregatet sålunda vara anordnat med hävertupp ställning,
så att det kan sättas upp till denna höjd, om ej
andra anordningar äro träffade för åstadkommande
av motsvarande undertryck å turbinens sugsida.
Vid noggranna undersökningar måste man tydligen
taga reda på såväl det lägsta värdet å HaHång å
uppställningsplatsen som vid provningstillfället
rådande värde å HaHång, så att de under
turbinhjulen rådande absoluta trycken verkligen bliva
proportionella mot fallhöjden. De flesta
turbinverk-städer torde nu hava kompletterat sina laboratorier
eller provstationer med dylika "kavitationsaggregat".
Av det sagda framgår nödvändigheten att
ordna detta aggregat så, att man kan gå till ca
10 m sughöjd, trots att sughöjden vid utförda
anläggningar sällan överskrider 6 à 7 m. För pumpen
kan man vid undersökningar på liknande sätt
till-lämpa ekv. (5) och den angivna lagen.

Tidigast torde man hava iakttagit s. k. hålrumsbildning
och kavitationsfrätningar vid snabblöpande
propellrar samt även underkastat dem ett närmare
studium. Frätningar å skovlarna vid francisturbiner
voro även för länge sedan kända, och ehuru
professor Thoma i München på ett ganska tidigt
stadium synes hava fäst uppmärksamheten på
desammas sannolika anledning så dröjde det ända till de
första åren på 1920-talet, då kaplanturbinen erhöll
sin närmare utformning, innan frågan togs upp för
närmare utredning. Så lämnar professor Thoma i
Wasserkraftjahrbuch 1924 en redogörelse för
frågans dåvarande läge, och i samma bok lämnade
professor Kaplan ett bidrag med bland annat uppgift
om några vid det då tämligen nyinrättade
kavitationslaboratoriet hos Verkstaden Kristinehamn
erhållna resultat. Thoma sätter
HaHs
–––––––––– = o, . . . (6)
H
där han tyst synes förutsätta, att man vid
insättandet av värdet å Ha tager vederbörlig hänsyn till
Hång. För en viss propellerturbin med ns =n 500 fann
Thoma i laboratoriet att vid ett minimivärde å o,
som angiver förhållandet mellan absoluta
medeltrycket under turbinen och fallhöjden, av o = 0,66
en plötslig stark sänkning av effekt och
verkningsgrad ägde rum.

Det ligger i sakens natur att omin måste växa med
det specifika varvantalet och Thoma refererar en av
Rogers och Moody i Amerika gjord
sammanställning av där förekommande o-värden med ett försök
till inläggning av kurvor för omin såsom funktion
av ns. För francisturbinens område, med ns intill
400 är inlagd en kurva, som med omin = 0,20, 0,40
och 0,60 för resp. ns = 250, 340 och 400
otvivelaktigt ligger alldeles för högt, medan för
propeller- och kaplanturbinens gebiet med ns = 500–800
visas omin = 0,40, 1,0 och 2,0 för resp. ns = 525, 630
och 780. En stark diskontinuitet råder sålunda
mellan de båda kurvorna. Dessa kurvor torde
emellertid hava givit upphov till den tabell, som
återfinnes i Hütte, 25 uppl. II, sid. 604:
ns < 80 100 200 300 400 500
omin 0,04 0,05 0,10 0,2 0,4 0,7
för francisturbiner, medan för kaplanturbiner
ns 500 600 700 800
omin 0,6 0,8 1,5 2,1

Här äro siffrorna som synes betydligt lägre för
francisgebietet än hos Rogers och Moody, och
diskontinuiteten vid övergången till kaplangebietet är
mindre framträdande. Från min egen erfarenhet
kan jag nämna ett fall, då vid en horisontell
dubbelturbin med Hs mätt till löphjulets översta del och
Ha = 10 m man erhåller o oo= 0,4, medan ns = 380.
Här märkes spår av frätningar, men någon nedgång
i effekt och verkningsgrad har ej observerats. Man
synes sålunda här gå på gränsen till kavitation, trots
att värdet å o är något gynnsammare än tabellens.
Detta torde äga samband med att skovelantalet är
blott 10 pr hjul. I ett annat fall med en liknande
turbimippställning med ns = 376 enligt avgivna
garantier har med o = 0,28 uppstått en rätt stor
reduktion i såväl effekt som verkningsgrad, vilket
säkerligen orsakats av kavitationsföreteelser i de
med 11 skövlar utförda löphjulen.[1]

Man har givetvis gjort försök med att utfinna
tillförlitliga beräkningsmetoder för den lokala
trycksänkningen. Därvid hava olika författare gått något
olika vägar. Kaplan säger i den förut omnämnda
uppsatsen att han tillsammans med prof. Lechner
utvecklat en kavitationsformel
hpb = – (hp + [psi] . u2), . . . (7)
där hpb är det å skovelns baksida rådande
undertrycket i m vattenpelare, hp det i "skovlarnas
omgivning rådande sugtrycket" och u
periferihastigheten hos skovlarnas yttersta del och [psi] den s. k.
h julkonstanten, som angives vara en icke utvecklad
funktion av a och r, där a skulle vara det s. k.
fria skovelavståndet och r krökningsradien för en
"sugrörsväggen närbelägen strömlinje, som bildas
av de relativa banorna för det avflytande vattnet".
Det hela är sålunda ganska dunkelt uttryckt.
Professor Thomann sätter i den nyligen utkomna andra
upplagan av sin lärobok om vattenturbiner
trycknedsättningen proportionell mot medelbelastningen
pr skovel, medan proportionalitetskoefficienten i
olika fall får uppskattas eller bestämmas genom försök.

II. Kavitation å skovelryggen.

Om man förutsätter att vattnet strömmar rent
axiellt i ett cylindriskt snitt ute i närheten av
periferien, så är det emellertid rätt enkelt att


[1] I den nyligen utkomna Hütte, 26 uppl. II, sid. 618
hava o-värdena ytterligare sänkts:
ns < 80100200300400450
omin0,040,050,080,150,300,45
för francisturbiner och för kaplanturbiner
ns500600700800
omin0,50,71,21,9

<< prev. page << föreg. sida <<     >> nästa sida >> next page >>


Project Runeberg, Tue Oct 11 13:27:24 2022 (aronsson) (diff) (history) (download) << Previous Next >>
http://runeberg.org/tektid/1933m/0028.html

Valid HTML 4.0! All our files are DRM-free