Full resolution (JPEG) - On this page / på denna sida - H. 34. 21 september 1954 - Skeppsbyggeri, sjöfart och forskning, av Robert Fredrikson - Aktuella forskningsuppgifter inom skeppshydrodynamiken, 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.
772
TEKNISK TIDSKRIFT
De närmaste årtiondena ter sig ur
skeppsbyggeriets och sjöfartens synpunkt högintressanta.
Platsbesparande effektiva maskinerier kommer
att kraftigt påverka fartygens
maskinrumsarrangemang och bidra till att ändra fartygens
utformning. Fördjupad kunskap om
hållfasthetsproblemen kommer med säkerhet att leda till
ändringar av många nu använda konstruktioner.
Bättre och hållbarare färger och material över
huvud taget kommer att medföra reducerade
underhållskostnader. Fartygen kommer säkert
att få sådan komplettering till befintlig
instrumentering att de blir mer robotbetonade och för
varje decennium som går närmar man sig det
atomkraftsdrivna fartyget och fjärmar sig från
tankfartyget, som måhända inom ett tvåsiffrigt
antal år blir en sällsynt företeelse på haven.
Aktuella forskningsuppgifter
inom skeppsliydrodynaniiken
Docent Hans Edstrand, Göteborg
532.58
En av de primära förutsättningarna för
fartygskonstruktören är att ge ett projekt en sådan dimensionering och
utformning att kostnaderna för bränsle för framdrivningen
blir lägsta möjliga. Denna problemställning inrymmer
sådana aspekter som fartygslinjernas utformning för minsta
motstånd, propellerns utformning för högsta
verkningsgrad, val av linjer och propeller med tanke på samspelet
fartyg—propeller, de nämnda faktorernas modifiering med
hänsyn till gång i hårt väder osv.
Motstånd
Då man diskuterar motståndet för ett fartyg eller en
kropp i allmänhet, som rör sig i gränsområdet
luft—vatten, brukar man skilja mellan två huvudtyper:
friktionsmotståndet till följd av friktionskrafterna längs kroppens
fuktade yta och vågmotståndet, eller allmännare
restmot-ståndet, som huvudsakligen erhålles till följd av de i
gränsområdet genererade vågorna, men som även innefattar
andra typer av motstånd, vilka dock vid fartyg i allmänhet
är av mindre betydelse.
Vågmotståndet eller restmotståndet har varit föremål för
en intensiv forsknings- och undersökningsverksamhet både
experimentellt och teoretiskt under en lång följd av år.
Den experimentella delen av denna verksamhet försiggår
i huvudsak i de olika ländernas
skeppsprovningsanlägg-ningar. I en lång rad skrifter och publikationer har under
årens lopp resultaten från systematiska undersökningar
avseende dimensionering och linjeutformning för minsta
motstånd och framdrivningseffekt redovisats. För Sveriges
vidkommande har därvid — förutom den mindre
anläggningen vid KTH — Statens Skeppsprovningsanstalt i
Göteborg, som beträffande dimensioner och utrustning väl kan
mäta sig med motsvarande utländska anläggningar, varit
av stor betydelse. Speciellt den omständigheten, att den
tillkom just när vi avspärrades från utländska
provningsmöjligheter vid början av senaste världskriget, får anses
betydelsefull.
I dagens läge är det nödvändigt att förnya, komplettera
och utvidga de nämnda undersökningarna efter de krav
som kan ställas i framtiden. Så t.ex. har byggandet av
"supertankers" på 40 000—45 000 t deplacement och mera
skapat nya problem för dimensionering och linjeföring.
Tidigare undersökningar har i allmänhet avsett
modellförsök i lugnt vatten. Med hänsyn till de alltmer stegrande
kraven på fartygens fart kan emellertid modellförsök i
vågor sägas ha aktualiserats. Statens Skeppsprovningsanstalt
saknar för närvarande apparat för vågbildning. Frågan om
anskaffning av dylik apparat torde emellertid komma att
lösas inom den närmaste framtiden, varigenom ett
betydelsefullt instrument för studier av problemen
beträffande motstånd och propulsion i vågor erhålles.
Den rent teoretiska beräkningen av vågmotståndet har
sysselsatt ett stort antal hydrodynamiker. Med t.ex. en
förenklad (approximativ) metod kan man på detta sätt, för
förenklade fartygsformer med ej alltför stor bredd och
vid hög fart, erhålla värden på vågmotståndet, som i varje
fall kvalitativt överensstämmer ganska bra med
modellförsöksresultat. Kvantitativt synes man dock ännu ej
erhålla tillfredsställande överensstämmelse.
Friktionsmotståndet utgör vanligen den ojämförligen
största delen av ett fartygs totalmotstånd. För ett fylligt,
långsamtgående lastfartyg kan sålunda vattenfriktionen
uppgå till 70 »/o eller mer av totalmotståndet. Det ligger
därför nära till hands att anta att forskningen i en
framtid i större utsträckning än hittills kommer att inriktas på
denna motståndstyp, särskilt som den mindre delen av
totalmotståndet, vågmotståndet, redan varit föremål för
omfattande undersökningar. Det är tänkbart, att man i
samband med en intensifierad forskning på
friktionsmotståndets område kommer att söka sig fram på helt nya
vägar i likhet med vad som i varje fall försöksmässigt
redan skett inom flygtekniken.
Vid konventionella beräkningar betraktas de bägge
motståndstyperna, vågmotstånd och friktionsmotstånd, som
oberoende av varandra. Dessutom identifierar man
fartygets friktionsmotstånd med motståndet hos en
rektangulär plan platta med samma längd som fartygets
vattenlinjelängd och med samma area som fartygets våta yta,
vilket innebär vissa approximationer.
Uppdelningen av motståndet i av varandra oberoende
delar är ej riktigt. Vågsystemet längs kroppen inverkar
sålunda på lokala relativhastigheten och på storleken av
den fuktade ytan och därmed friktionsmotståndet. Å andra
sidan inverkar det utbildade friktionsbältet på
vågsystemet. Här råder således en växelverkan, och de bägge
motståndstyperna är ej oberoende av varandra.
Det är ej heller riktigt att jämställa friktionsmotståndet
med motsvarande motstånd för en platta.
Friktionsmotståndet kommer nämligen därmed att göras oberoende av
formen dvs. fartygsytans kurvatur. Skeppshydrodynamiker
över hela världen har uppmärksamheten riktad på dessa
vitala problem. Hur de slutligen kommer att lösas är svårt
att förutsäga. Att det gamla betraktelsesättet med
uppdelning av totalmotståndet kommer att överges är mindre
troligt, då de bägge motståndstyperna visar helt olika
lagbundenhet. Det är troligare, att man söker sig fram till
mer adekvata uttryck för fartygsytans friktionsmotstånd
än de som den ekvivalenta plattan ger.
Jag skall i detta sammanhang endast antyda problemen
beträffande inflytandet av fartygsytans ojämnheter på
friktionsmotståndet och därmed totalmotståndet. Mot
bakgrunden av att även en ganska moderat ytförsämring, till
följd av t.ex. otillfredsställande målning eller biologisk
beläggning, kan orsaka en kraftig motståndsökning, öppnar
sig ett stort och föga bearbetat fält för forskning, där
säkerligen mycket står att vinna rent ekonomiskt.
Propellrar och propulsion
Liksom i fråga om fartygsmotstånd står här till
konstruktörens förfogande en rad arbeten om systematiska
propellerförsök.
Då det gäller att anpassa en propeller till ett visst
belastningsfall, erbjuder sig emellertid större möjligheter vid
val av stigning, stigningsfördelning, bladsektionsformer
osv. om beräkningen utföres med hjälp av den inom flyg-
<< prev. page << föreg. sida << >> nästa sida >> next page >>
