Full resolution (JPEG) - On this page / på denna sida - H. 24. 17 juni 1950 - Kavitation vid propellrar — forskningens nuvarande läge och mål, 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.
.572
TEKNISK TIDSKRIFT
Tryckändring Ap uttryckt i där pd °V°
Fig. 1. Tryckfördelning runt ett propellerbladsnitt.
tionen har som tidigare nämnts vissa skadliga
inflytanden. Den förorsakar sålunda
verkningsgradsminskning, som kan bli fullkomligt
katastrofal om kavitationen är kraftigt utbildad över
större partier av bladytorna. En annan allvarlig
konsekvens är de materialfrätningar, som kan
uppstå på propellerytorna. Slutligen förorsakar
kavitation ofta vibrationer och buller hos
fartygspropellern. Speciellt för krigsfartyg t.ex.
torpeder och ubåtar, där tyst gång är av
betydelse, kan bullret förorsakat av kavitation vara
ett allvarligt problem.
Verkningsgradsnedsättning till följd av kavitation
Den ovan nämnda verkningsgradsminskningen
till följd av kavitation illustreras i fig. 1, som
åskådliggör tryckfördelningen runt ett
propellerbladsnitt1, som tänkes anströmmat av vatten med
den konstanta hastigheten v0 och trycket p0.
Trycken i ett antal mätpunkter runt profilen har
avsatts på normaler till denna genom respektive
punkter. Härvid är tryckökning resp.
tryckminskning relativt trycket p0 i den ostörda
strömmen avsatt i formen Ap/pd, där Ap är
tryckändringen relativt p0 och pd är dynamiska
trycket pd = v02y/2 g. Med pilar riktade mot
profilen anges tryckökning, under det att pilar
riktade från profilen representerar tryckminskning
relativt trycket i den ostörda strömmen.
I fig. 1 är vidare linjen för tryckminskningen
p0—e inritad, motsvarande det absoluta trycket e,
dvs. vattnets ångbildningstryck vid temperaturen
i fråga. Vid de punkter på profilen, där
tryckminskningen uppgår till eller överskrider detta
värde och där absoluta trycket alltså nedgått till
vattnets ångbildningstryck, erhålles kavitation.
Det i figuren tätstreckade området kommer
följaktligen ej att utnyttjas och inducerar ingen
framdrivningskraft. Det kan således med de här
antagna värdena sägas motsvara
verkningsgradsminskning till följd av kavitation. Som tidigare
nämnts kommer dessutom redan vid mera
moderata trycksänkningar gasavskiljning att äga rum.
Till en början klassificerade man kavitationen
enbart genom att angiva var på propellerbladet
den uppträdde. Man talade sålunda om: "Sug-
sidekavitation utgående från bladets
inloppskant", "sugsidekavitation med början vid
profilens högsta punkt", "trycksidekavitation
utgående från inloppskanten" etc. På de senare åren
har man emellertid med hjälp av kraftiga
strobo-scop blivit i stånd att göra noggranna okulära
observationer av kavitationen laboratoriemässigt
och särskiljer därför numera två eller tre olika
former av kavitation. Vid Fifth International
Conference of Ship Tank Superintendents i
London hösten 1948 (Tekn. T. 1948 s. 761) enades
man om namn och definition på två olika slags
kavitation nämligen:
"Bnbble cavitation where the cavity is in the
form of a bubble."
"Sheet cavitation where the cavity is stretched
out in the form of a long, thin sheet or tube."
I fig. 2 visas ett foto av en modellpropeller2,
taget i en kavitationstank vid stroboskopisk
belysning, med kavitationsblåsor ("bubble
cavitation") synliga över hela sugsidan. Kavitationens
intensitet, dvs. antalet blåsor samt
blåsbildningens utbredning över bladytan, beror förutom av
propellerns konstruktion naturligtvis även av
hastighet och varvtal eller med andra ord av
vattnets relativhastighet. Den i figuren
åskådliggjorda sugsidekavitationen innebär i detta
fall ej någon hård belastning för ifrågavarande
propellertyp ur kavitationssynpunkt.
Relativhastighet är förhållandevis moderat, och
propellern kaviterar kraftigare först vid ytterligare
ökad inloppshastighet.
Anmärkningsvärd i fig. 2 är för övrigt även den
spiralformiga kavitet, som utgående från
bladspetsarna ligger i vattnet akter om propellern.
Den bildas på grund av tryckminskningen, som
till följd av vattnets rotation uppstår i
randvirveln. Denna beror av den strömning, som till
följd av olika tryck på resp. tryck- och sugsida,
Fig. 2. ’Bubble cavitation’ vid modellpropeller (bilden
tagen vid stroboskopisk belysning i kavitationstanken vid
David W Taylor Model Basin i Carderock, USA).
<< prev. page << föreg. sida << >> nästa sida >> next page >>
