Full resolution (JPEG) - On this page / på denna sida - H. 20. 20 maj 1944 - Kavitationstank för fartygspropellrar, av Hans Edstrand
<< 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.
602 TEKNISK TIDSKRIFT
Fig. 1. Typiska kavitationsfrätor på ett propellerblad.
Fig. 2. Tryckfördelning runt ett propellerbladstvärsnitt.
V
Tryckändringen Ap är uttryckt i Aplpd, där Pd — v20–~
2 9
Den streckprickade linjen änger tryckminskningen p0 — e,
motsvarande det absoluta trycket e, som är lika med
vattnets ångbildningstryck vid temperaturen i fråga. Vid de
punkter på profilen, där tryckminskningen uppgår till eller
överstiger detta värde, erhålles kavitation. Den
tätstrecka-de ytan kan således ej utnyttjas för inducering av
fram-drivningskraft och motsvarar alltså
verkningsgradsminskning på grund av kavitation.
Eftersom kavitationens uppkomst är beroende
av hastighets- och tryckfördelningen i vätskan,
måste man vid prov av t.ex. en modellpropeller
skaffa sig sådana värden på vattenhastighet och
tryck, som motsvarar förhållandena vid
fartygspropellern. För detta ändamål sammanställer
man ett kavitationstci! o, som bör vara detsamma
för modellpropellern och den stora propellern.
Po — e
o =-
där p0 och v0’= tryck resp. vattenhastighet i den
ostörda strömmen framför
propellern,
e i= vattnets ångbildningstryck vid
temperaturen i fråga,
y <= vätskans specifika vikt,
g = jordaccelerationen.
o kan sägas utgöra den storhet, som
karakteriserar det förhandenvarande kavitationstillståndet.
Mot ett visst värde på o svarar en viss utbredning
av kavitationen vid samma propellerform; om
man på en fartygspropeller får kavitation på
sug-sidan från inloppskanten till t.ex. en tredjedel
av bladbredden, så får man på en modell av
denna propeller vid samma o kavitation med
motsvarande utbredning.
Nedsättning av verkningsgraden
på grund av kavitation
Den förut omtalade
verkningsgradsnedsättning-en på grund av kavitation åskådliggöres i fig. 2,
där tryckfördelningen runt ett
propellerbladtvärsnitt är uppritad. Diagrammet har erhållits från
försök i luft med flygvingsprofil vid aerodyna-
hållandet motsatt. Ett högre inre tryck verkar
mot ett omgivande lägre.
Likheten mellan implosion och explosion består
inte endast i deras snabba förlopp. Även de
krafter, som uppträda, kunna, i varje fall till
sina verkningar, vara likartade vid de bägge
fenomenen. Det är nämligen på de ställen, där
kavitationsblåsorna plötsligt störta ihop och
försvinna, som frätningar uppstå i materialet.
Orsaken till frätningen är de vattenslag, som
uppstå vid kaviteternas implosion. Den tryckstegring,
som blir följden av dessa slag, blir särskilt
verksam i de ytporositeter, som alltid finnas i
materialet, varvid detta spränges, och de för dessa
fenomen karakteristiska svampliknande
håligheterna uppkomma. Fig. 1 visar typiska
kavitationsfrätor på ett propellerblad.
Andra skadliga följder av kavitation vid en
fartygspropeller äro, som redan sagts,
verkningsgradsminskning, vibrationer och störande oljud.
Verkningsgradsnedsättningen kan populärt
förklaras så, att propellern vid kavitation kommer
att arbeta i en ång- och luftblandad vätska med
lägre specifik vikt än vatten, varvid varvtalet
stiger vid samma belastning och fart, med ökad
slip och verkningsgradsminskning som följd.
Vibrationerna uppstå på grund av att
kavitationen orsakar ojämn belastning av propellern.
Oljuden, som äro ett för detta fenomen
karakteristiskt smattrande, uppstå när
kavitationsblåsorna slå ihop och försvinna.
<< prev. page << föreg. sida << >> nästa sida >> next page >>
