Full resolution (JPEG) - On this page / på denna sida - H. 33. 15 september 1951 - Böcker - Flow measurement and meters, av Staffan Alm - Cavitation tests with model propellers in natural sea water, av I Asplund
<< 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.
2.9 september 1951
735
Efter en framställning av de mekaniska mängdmätarna
följer ett proportionsvis stort kapitel om
strypflänsmät-ningar, venturirör och pitotrör, dvs. mätmetoder som
grunda sig på differenstryckmätning. Detta kapitel
innehåller bokens huvudpart av teori. De olika
mätanordning-arnas för- och nackdelar diskuteras, liksom deras
lämplighet i olika fall och den rätta utvärderingen av
mätresultaten. Framställningen fortsätter med ett kapitel om
sväv-kroppsmätare. Av stort intresse är de historiska glimtar
förf. här ger — liksom i andra kapitel — av
instrument-och mätteknikens utveckling. Särskilt svävkroppsmätarna
(vanligen benämnda rotametrar vare sig svävkroppen
roterar eller ej) borde göras mer kända, då det numera finns
sådana mätare av utomordentligt hög kvalitet, med stor
noggrannhet, enkel installation och så gott som
under-hållsfria.
Vidare behandlas i ett par kapitel mätskibord och
mät-rännor. Dessa är emellertid speciellt beskrivna i anslutning
till de engelska normerna för sådana mätanordningar. Här
klarlägges också hur strömningen över skibord och i
mät-rännor sammanhänger med de dimensionslösa talen
Reynolds tal, Froudes tal och Boussinesqs tal. Förf. slutar med
en framställning av anordningar för fjärravläsning och
fjärregistrering i samband med tidigare beskrivna metoder.
Då boken är fylld av värdefulla tips med såväl
kvalitativa som kvantitativa omdömen om de beskrivna mätarna
och metoderna, kan boken väl göra tjänst som handbok
för den som för driftkontroll eller på laboratorier har att
planera och utföra mätning av strömmande gaser och
vätskor. Härvid kommer även litteraturförteckningen och
sakregistret till användning.
Förf. är en känd auktoritet och praktiskt verksam inom
hithörande områden. För var och en som har intresse för
dessa mätmetoder kan hans framställning som präglas av
grundlighet och vederhäftighet varmt rekommenderas.
Staffan Alm
Cavitation tests with model propellers in natural sea
water with regard to the gas content of the water and its
effect upon cavitation point and propeller characteristics, av
Hains edstraind. Medd. nr 15 Stat. Skeppsprovn.-Anst.,
Göteborg. Gumperts, Göteborg 1950. 72 s., 40 fig., 12 tab. 7 kr.
Detta arbete, som utgör förf:s doktorsavhandling, är en
fortsättning och utveckling av de tidigare försök, som han
relaterat i Medd. nr 6 Stat. Skeppsprovn.-Anst., Göteborg
1946 (Tekn. T. 1946 s. 1038).
Då resultat av försök med modellpropellrar i
kavitations-tank överföres till full skala visar det sig att vissa
korrektioner måste införas för att få överensstämmelse mellan
modell- och provtursresultat. Förutom skaleffekter är
anledningen till detta att vid fullskaleförsök medströmmen
ändras både radiellt och periferielit, strömningen ej är
axiell, luft kan dras ned i propellern från vattenytan, i
vattnet löst gas frigöres etc.
För jagare har man på försök ersatt det teoretiskt
beräknade kavitationstalet med 0,85 gånger samma tal,
varvid modell- och fullskaleförsök stämmer bättre, om också
exakt endast vid en viss fart. För snabbare typer av
planande båtar har korrektionsfaktorn visat sig kunna gå ned
under 0,50; då medströmmen här är försumbar och den ej
axiella strömningen visat sig ha mindre inverkan, anses
detta av förf. till största delen bero på att gasavskiljningen
i vattnet är olika i kavitationstank och vid fullskaleförsök
i saltvatten.
Då lufthaltens inverkan på kavitationsförhållandena i
sötvatten redan förut undersökts utsträcktes nu försöken till
havsvatten. I saltvatten, som är mättat med gaser, dvs. i
jämvikt med omgivande atmosfär, finnes syre och kväve
i ungefärliga proportioner 1 :2 samt koldioxid, delvis i
form av löst gas, delvis i form av karbonat- och
bikarbonatjoner. När kavitationstanken evakueras för att erhålla
det lägre tryck, som erfordras för att modellagarna skall
gälla även för en kaviterande propeller, frigöres emeller-
tid syre och kväve så att ett nytt jämviktsläge erhålles.
Även fri koldioxid, som varit löst i vattnet, frigöres men
ersättes kontinuerligt av en praktiskt taget lika stor mängd
ny koldioxid, bildad av nyss nämnda karbonatjoner.
Tydligen ökar i saltvatten halten koldioxid i förhållande till
totala lösta gasmängden när denna minskar, vilket
förhållande medför den huvudsakliga skillnaden mellan
kavi-tationsförsök i salt- och sötvatten.
För kavitationsproven hämtades saltvatten från svenska
västkusten till Karlstads Mek. Verkstads
propellerlaboratorium i Kristinehamn. Samma två propellrar, som förut
undersökts i sötvatten, användes till dessa försök. Den ena
var en rätt bredbladig typ med bladareaförhållande 0,75,
den andra en propeller för lägre farter, men med högre
atmosfärsverkningsgrad, bladareaförhållande 0,44. Totala
gashalten vid proven, som anges i procent av gasmängd i
mättat vatten, mättes före och efter varje prov. Syrehalt
(och därmed kvävehalt) bestämdes med Winklers kemiska
metod, koldioxidhalten beräknades med utgångspunkt från
vattnets pH-värde. För varje propeller mättes vid tre olika
kavitationstal tryckkrafter och moment vid olika slip och
3—6 olika gashalter.
Såsom förut vid sötvattenförsöken visade sig gashalten nu
ha ett kraftigt inflytande på den sistnämnda propellerns
kavitationsförhållanden. Vid hög medströmskoefficient
faller tryckkraft och moment beroende på skiktkavitation på
trycksidan, dock oberoende av gashalten. Vid lägre
medströmskoefficient däremot, då huvudsakligen
bubbelkavi-tation uppträder, faller tryckkraft och moment snabbt med
ökad gashalt. Den bredbladiga propellern emellertid rönte
föga inflytande av gashalten, vilket givetvis beror på att
här praktiskt taget endast skiktkavitation uppträder.
Då jämförelse göres mellan karakteristikorna i sött och
salt vatten vid viss gashalt erhålles upp till 10 "Vo lägre
värden i saltvatten. Då kavitationen är väl utvecklad synes
skillnaden öka med minskad gashalt, vilket förf. förklarar
med att vid lågt tryck kolsyra frigöres från ovannämnda
koldioxidreserv i så stor mängd att saltvattnet får
proportionellt sett mer gas frigjord i form av bubblor än
sötvatten. Även fasta partiklar i havsvatten kan emellertid
enligt andra försök förorsaka kraftig bubbelbildning.
Förf. försöker sig härefter på att införa ett nytt kavita-
tionskriterium. Den konventionella formen o — —–där
q0
po är statiska trycket, q0 stagationstrycket och e vattnets
ångbildningstryck, kan ju sägas vara ofullkomlig, då
ka-vitationskurvorna ej sammanfaller vid olika gashalter.
Hänsyn till detta tas genom att ersätta e med 6 X a/as X
10 330, där a/as är gashalt i förhållande till mättat vatten
och 6 en korrektionsfaktor, som skall ta hänsyn till
ka-vitationstyp, vattnets hastighet, renhet, ytspänning etc. Ur
försöken erhålles O = 0,16 för sötvatten och O = 0,19 för
saltvatten. Med hjälp av de försök som utförts å de i början
omnämnda snabbgående båtarna räknar förf. fram, tyvärr
över en del tippade värden, en kurva för O, som minskar
med ökad hastighet. Ett medelvärde kan dock sägas vara
0,20, varför god överensstämmelse med de andra försöken
erhölls.
Givetvis är denna nya form av kavitationstal ej ännu
användbar i praktiken för att överföra modellresultat till
fullskalevärden, men tillsvidare kan den säkerligen
användas till jämförelse mellan kavitationsförsök, som är
utförda vid olika gashalter. För att få praktiskt användbara
värden på korrektionsfaktorn i denna formel måste en hel
mängd praktiska försök utföras med olika typer av fartyg
och propellrar. Statens Skeppsprovningsanstalt kan ej vare
sig bekosta eller skaffa medel till sådana prov.
Vore det inte på tiden att varv, rederier, staten etc. tog
som praxis att släppa på den dammiga slöja av sekretess,
som av tradition vilar över erhållna provtursvärden,
delgav dessa till Skeppsprovningsanstalten och därmed gav
den skeppsteoretiska vetenskapen en välbehövlig och
efterlängtad spark framåt? I Asplund
<< prev. page << föreg. sida << >> nästa sida >> next page >>
