Full resolution (JPEG) - On this page / på denna sida - H. 12. 25 mars 1944 - Utjämningsströmmar, av Erik G W Lindquist
<< 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 never been proofread. / Denna sida har aldrig korrekturlästs.
25 mars 19 A A 341
Ut j ämningsströmmar
Civilingeniör Erik G W Lindquist, LSTF, Stockholm
Under rubriken "Utjämningsströmmar, Några
laboratorieförsök" har framlidne professor Klas
Sondén (1859—1940) i Tekn. T. (1925 V h. 6 s. 63)
framlagt resultaten av några experimentella
undersökningar över den vätskerörelse, som är
föranledd av täthetsskillnaden mellan tvenne
medier, som gränsa till varandra, och ej av
nivåskillnad mellan dem. Det strömningsförlopp, som
väckt Sondéns intresse för de interna rörelserna
i en skiktad vätskemassa, var saltvattnets
inträngande från Saltsjön till Mälaren genom
Norrström. Genom laboratorieförsöken önskade han
erhålla någon föreställning om dylika
utjäm-ningsströmmars förlopp. I detta syfte lät Sondén
anordna ett i vertikalled rörligt dämme i en av
de försöksrännor, som finnas i Tekniska
Högskolans vattenbyggnadslaboratorium, och fylla
rännan med färskvatten på den ena sidan om
dämmet och med färgat saltvatten på den andra,
varvid tillsågs att vätskeytorna på ömse sidor om
dämmet kommo att stå på samma höjd. Härefter
lät han lyfta dammluckan en viss höjd. varvid
saltvattnet gled ut under luckan och vältrade fram
under färskvattnet längs rännans botten, vilket i
sin tur samtidigt strömmade i motsatt led under
luckan men ovan saltvattnet in i den del av rännan,
som ursprungligen var fylld endast med
saltvatten. Saltvattnets fortskridningshastighet
bestämdes genom uppmätning av den tid, som förflöt, då
saltvattenmassans främsta del — s.k.
saltvattenfronten — vandrade från ett läge till ett annat.
Samtidigt därmed studerades själva
vätskerörelsen. Experimenten upprepades, varvid saltvattnets
sp. vikt varierades. Resultatet av
hastighetsbestämningarna framgår av nedanstående tabell.
Salt- ,,,
,r ,, x. . (Jbserve-
Vatten- vattnets c ... .. ,
. , ., . Salthalt rad
temperatur sp. vikt „, , .. , .
°C rel. färsk- /o° hastighet
m/s
vattnets
11,4 ....... 1,00212 ca 2,7 0,070
5 ........ 1,00577 „ 4,0 0,106
14 ........ 1,01289 „ 16,5 0,159
5 ........ 1,0208 „ 26 0,212
Iakttagelserna på saltvattnets rörelse gåvo vid
handen, att även i det fall att sp. vikten hos
saltvattnet var så låg som 1.00212 var
saltvattenfronten väl markerad. Däremot var gränsytan mellan
de båda vattnen något grumlad till följd av den
turbulenta vätskerörelsen i och intill denna yta.
DK 532.51 : 532.77
Vid sammanställning av de erhållna resultaten
i ett diagram med saltvattnets
fortskridningshastighet som funktion av specifika vikten fann
Sondén, att försöks värdena föllo utmed en kurva,
av vars form en lagbundenhet kunde anas. Någon
bearbetning företogs dock icke. Det synes
emellertid vara möjligt att samordna experimentvärdena
med hjälp av de regler, som gälla för
vattenbyggnadstekniska modellförsök. Dessa regler finnas
sammanställda i min uppsats "Om modellregler
eller likformighetssatser vid
vattenbyggnadstekniska försökTekn. T. 1925 V h. 7 s. 82; h. 8
s. 93; h. 10 s. 115.
En icke sammantrvckbar vätskas rörelse
bestämmes av tre fundamentala krafter, nämligen
tyngdkraften, inre friktionen och ytspänningen.
Dessa krafter, verkande var för sig eller
tillsammans med någon av de övriga, åstadkomma en
ändring av vätskans rörelsemängd i enlighet med
Newtons lag, som i formel kan skrivas
d[Mv)
dt
F =
För att vätskerörelsen i modellen skall utgöra en
trogen bild av strömningsförloppet i originalet
fordras, att de korresponderande krafter, som
orsaka strömningsförloppen, förhålla sig till
varandra som tröghetskrafterna inbördes. Betecknas
tyngdkraften med Fg, inre friktionskraften Fr,
ytspänningen F* och tröghetskrafterna J samt
indiceras storheter tillhörande modellen m, måste
följande relationer gälla
lo
Fa.
Fr
I
Fk
Jr,
Om krafterna uttryckas med sina dimensioner,
kan man ur detta villkor härleda de
modellregler, som gälla då en av de nämnda krafterna
bestämmer rörelseförloppen i modell och original,
samt tre dimensionslösa tal, som karakterisera
olika rörelseförlopp. Betecknas ingående storheter
på följande sätt
Q = täthet, o = ytspänning,
g = jordacceleration, L = längd,
y = specifik vikt, M = massa,
v = kinematisk vis- v — hastighet,
kositet, t = tid
erhålles för
<< prev. page << föreg. sida << >> nästa sida >> next page >>
