Full resolution (JPEG) - On this page / på denna sida - H. 42. 16 november 1954 - Kavitationens mekanik, av Stig O W Bergström
<< 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.
16 november 1954
993
Då det ju var ett faktum, att krafter verkligen
förekom, som var tillräckligt starka för att bryta
ned materialstrukturen, såg man sig förgäves om
efter andra förklaringar. Bland annat
diskuterades kemiska och elektromekaniska biorsaker
till skadeverkningarna. Frågan är icke
tillfredsställande utredd ännu, inen enligt min mening
åstadkommer kavitationen bevisligen de
karakteristiska skadorna på rent mekanisk väg, även
om förloppet i vissa fall kan accelereras av
kor-rosiva egenskaper hos den strömmande vätskan.
Efter den blomstrande forskningsperioden på
kavitationens område vid 1930-talets början blev
det inför det hotande världskriget mycket tyst —
kavitationen var ju ett primärt problem för
samtliga länders flottor. Dels fördes forskningen
in på tillämpade objekt, dels hemligstämplades
de arbeten av grundforskningsnatur, som
verkligen utfördes. Från och med 1943 kan USA
anses ha övertagit ledarskapet på området, främst
genom de av US Navy bekostade projekten vid
California Institute of Technology (CIT) och
andra universitet.
Utrustning
Tunnlar
Det visade sig snart att trettiotalets provisoriska
anläggningar ej förslog om man ville komma
kavitationsproble-met in på livet. Den höghastighetstunnel vid CIT9,
tillkommen under åren 1941—45, kring vilken detta instituts
kavi-tationsforskning byggts upp är ett miljonprojekt, och dess
årsbudget når fortfarande efter slutet av andra
världskriget imponerande summor. Tunneln kan anses vara
representativ för den moderna materielen på detta område.
(Försöksanordningar med strömmande medium kallas här
genomgående tunnlar till skillnad från tankar, där mediet
är stillastående och försöksobjektet i rörelse.)
Konstruktionens primärdel är en provsektion med ca
350 mm invändig diameter, och denna är omgiven på tre
sidor av plexiglasfönster för observation. Vid
rotationssymmetriska modeller tillåts ej större tvärsnittsdiameter än
50 mm, varvid man ej besväras av inverkan från
tunnelväggarna.
Vattenhastigheten kan varieras från 0 till 30 m/s i steg
på 0,03 m/s, drivanordningen utgöres av en 260 kW
likströmsmotor med direktkopplad vertikal propellerpump
(fig. 6 och 7). Trycket i provsektionen kan varieras från
ångtrycket upp till ungefär 7 b.
En speciell finess med denna tunnel är en i berget
nedsprängd resorbator. Denna utgöres av ett vertikalt fyrdelat
rör, där vattnet passerar upp och ner upprepade gånger,
innan det föres in i stigledningen före provsektionen.
Avsikten med arrangemanget är att ge de gasbubblor, som
utlösts i provsektionen eller vid pumpen, tillfälle att
återlösas i vattenströmmen.
Vidare är anläggningen försedd med särskilda system för
kontroll av luftinnehållet i tunnelvattnet och
vattentemperaturen, manometrar för registrering av vattenhastighet
och tryck i provsektionen samt en trekomponentvåg för
uppmätning av hydrodynamiska krafter.
De använda modellkropparna är vanligtvis av
rotations-symmetrisk form och har utbytbara nos- och stjärtpartier.
Mycket arbete lägges ned på att få skarvarna mellan de
olika delarna jämna och släta runtom, så att ingen
sekundär kavitation alstras där.
US Navy kompletterade något senare sina möjligheter till
forskning på området med en kolossalanläggning i State
Fig. 8. Kavitationstunnel med 1,22 m provsektion efter
montering.
College, Pennsylvania. Där har en tunnel med 1,22 m
provsektion uppförts, fig. 8, i vilken man kan pröva
torpedmodeller med 200 mm diameter under självdrift10’u.
Tunneln upptar med sina serviceutrymmen helt ett
femvåningshus (fig. 8 och 9). I princip avviker tunneln föga
från CIT-tunneln utom genom ett annat system för
återlösning av frigjorda gasbubblor samt speciella anordningar
för studium av akustiska fenomen.
Tvådimensionella tunnlar
Alltjämt kan man dock nå värdefulla kvalitativa resultat
med enkla anordningar och jämsides med de exklusiva
anläggningar, som nyss redogjorts för, har ett otal mindre
kavitationstunnlar byggts runt om i världen. De flesta av
dessa är gjorda för studium av kavitationsfenomen vid
tvådimensionell strömning. Fördelarna med dem är lägre
driftskostnader, mindre utrymmesbehov och mindre
pumpeffekt, varav följer enklare reglering.
Venturirör
En variant på de små tunnlarna är det genomskinliga
venturiröret, vanligen av plexiglas. Låter man tryckluft
pressa en vattenmängd genom en venturidysa, erhåller man
kavitation strax nedströms från minsta sektionen, då
vattenhastigheten når ett visst värde. Förloppen är vanligtvis
ej kontinuerliga och måste därför studeras med
ultra-snabba kameror.
En sådan anordning lämpar sig närmast för
undersökning av egenskaperna hos den strömmande vätskan och
dessas variation med olika parametrar. Exempelvis
studeras draghållfasthetens variation vid olika förbehandling
Fig. 9. Laboratoriebyggnad uppförd kring tunneln i fig. 8.
<< prev. page << föreg. sida << >> nästa sida >> next page >>
