Full resolution (JPEG) - On this page / på denna sida - 1959, H. 27 - Fartygssvängningar, av F H Todd
<< 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.
Fig. 3.
Tryckvariation omkring propellrar
(i relativ skala)
som funktion av
spetsklarningen
A;
propeller-diameter D.
en vibrationsgenerator. På så sätt fick lian
fram vibrationskraften från propellrarna.
Genom att till slut köra både propellrar och
generator samtidigt och fasa in dem så att
vibrationerna blev noll, lyckades han bestämma
fasdifferensen mellan den av propellern
orsakade kraften och den gemensamma
vibrationskraften.
I sina försök att dela upp krafterna i
"yt-kraft" och "lagerkraft" använde Lewis en
annan modell försedd med propellrar och axlar
akter om den första och mätte på så sätt
endast "ytkraften" och hoppades att finna
"lagerkraften" genom skillnaden. Emellertid var
"ytkraften" så nära lika med totalkraften, att
noggrannheten visade sig vara otillräcklig för
att beräkna lagerkraften. Dessa försök visade,
att "ytkraften" var den största kraften, ett
något förvånansvärt resultat.
Lewis offentliggjorde 1936 resultaten från
ytterligare försök på samma modell1, och i dessa
jämfördes "ytkrafterna" för olika utformning
av akterstäven. I experiment först med hela
hylsor och sedan med fria axlar och
axelbärare visade det sig, att för de senare var
totalkraften 25—30 % mindre. Vid hela hylsor
berodde ca 75 % av den totala "ytkraften" på
varierande tryck på hylsorna och endast 25 %
på skrovet. Skälet härtill är att då bladen
passerar bakändan på hylsan, förorsakas ett
varierande tryck på denna, fig. 2. Ändring av
propellrarnas rörelseriktning från utåtgående
till inåtgående hade mycket liten inverkan på
krafterna på hylsorna. Av sina experiment drog
Lewis den slutsatsen, att klarningen vid
propellerspetsen och långskepps vid hylsan båda
voro betydelsefulla faktorer men att den
senare var mest kritisk, emedan en ökning i
klarningen till hylsan inte endast minskade
kraften på hylsan, utan även reducerade
lagerkrafterna genom att åstadkomma en likformigare
strömning.
Nyligen har Lewis och Taclimindji5 fortsatt
detta arbete på enpropellerfartyg med
modeller av snabba lastfartyg ("Mariner"-klass). En
vibrationsgenerator anbragtes på akterskeppet
med vikterna roterande i samma plan som
propellern. Generatorn drevs från propelleraxeln
med bladfrekvens, och det radiella läget av
vikterna (ocli därmed krafterna) och fasen kunde
ändras under modellens gång. Vibrationens
amplitud mättes vid stäven, och vikternas läge
och deras fas ändrades, tills amplituden blev
noll.
Verkliga prov på ett "Mariner"-fartyg med en
vibrationsgenerator visade en variation hos
den vertikala kraften som var ± 7 % av
pro-pellertryckkraften — en mycket god
överensstämmelse med modellsiffrorna. Det är
sannolikt, att den totala kraften byggs upp av
relativt små tryckskillnader, som verkar på en
stor yta hos skrov, hylsor och roder.
Beräkning av tryckfältet kring en
propeller
Den växande betydelsen av problemen på
grund av stigande propellereffekter samt
bristen på antagbar förklaring av modellresultaten
har medfört att intensiva teoretiska
undersökningar igångsatts.
Ramsay8 framlade 1956 resultaten från några
beräkningar av det oscillerande trycket i fältet
kring propellern, fig. 3. Han visade också att
trj^ckvariationen i en punkt kan reduceras, om
tryckfördelningen över bladet hålles så
konstant som möjligt genom lämpligt val av sektion
och även genom stort bladareaförhållande.
I USA har Breslin7 utvecklat teoretiska
metoder för att vinna synpunkter på det
experimentella arbetet. Han antog en inkompressibel
friktionsfri vätska i potentialströmning och
ersatte bladen med virvellinjer. Denna teoretiska
analys visade att tryckvariationen i vätskan i
huvudsak beror på axialkraften hos propellern,
(jfr fig. 4).
Beräknade tryckvariationer i långskeppsled
visade mycket utpräglade spetsar på ett
avstånd av 15 % av propellerdiametern både
framför och bakom propellern (fig. 5). De
experimentella resultaten visade mycket lägre
spetsar, vilket beror på att det teoretiska
trycket är koncentrerat kring bladets medellinje
(virvellinje) medan det i verkligheten är
fördelat över bladet.
Till slut påpekar Breslin att då
tryckvariationerna i vätskan är proportionella mot
axial-tryckkraften hos propellern — och det senare
varierar med kuben på farten — så kan man
vänta att vibrationskrafterna växer hastigt i
framtiden, såvida ej lämpliga motåtgärder
vidtas.
111 TEKNISK TIDSKRIFT 1959
<< prev. page << föreg. sida << >> nästa sida >> next page >>
