Teknisk Tidskrift / 1933. Mekanik / 26 (1871-1962) Table of Contents / Innehåll | << Previous | Next >>
	Project Runeberg | Catalog | Recent Changes | Donate | Comments? |

Full resolution (TIFF) - On this page / på denna sida - Häfte 3. Mars 1933 - Hjalmar O. Dahl: Största tillåtna sughöjden vid turbiner och centrifugalpumpar

<< 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 been proofread at least once. (diff) (history)
Denna sida har korrekturlästs minst en gång. (skillnad) (historik)

direkt huru ett modellförsök för utrönande av den
tillåtna sughöjden i ett viss fall bör anordnas. Vill
man t. e. utröna, om en viss hjulmodell för en
turbin kan användas för 4 m statisk sughöjd vid 60 m
fallhöjd och man disponerar en provstation med 5 m
fallhöjd så erhåller högra membrum för den stora
turbinen ett värde av 5,5 m, om jag antager H_a –
H_ång = 9,5 m. Provturbinen måste då gå

	5
klanderfritt vid ett värde av 5,5 X	–––––	= 0,46 m å högra
	60

membrum, dvs. den måste tåla en statisk sughöjd
om 9,5 – 0,46 = 9,04 m, I detta fall bör
provaggregatet sålunda vara anordnat med hävertupp ställning,
så att det kan sättas upp till denna höjd, om ej
andra anordningar äro träffade för åstadkommande
av motsvarande undertryck å turbinens sugsida.
Vid noggranna undersökningar måste man tydligen
taga reda på såväl det lägsta värdet å H_a – H_ång å
uppställningsplatsen som vid provningstillfället
rådande värde å H_a – H_ång, så att de under
turbinhjulen rådande absoluta trycken verkligen bliva
proportionella mot fallhöjden. De flesta
turbinverk-städer torde nu hava kompletterat sina laboratorier
eller provstationer med dylika "kavitationsaggregat".
Av det sagda framgår nödvändigheten att
ordna detta aggregat så, att man kan gå till ca
10 m sughöjd, trots att sughöjden vid utförda
anläggningar sällan överskrider 6 à 7 m. För pumpen
kan man vid undersökningar på liknande sätt
till-lämpa ekv. (5) och den angivna lagen.

Tidigast torde man hava iakttagit s. k. hålrumsbildning
och kavitationsfrätningar vid snabblöpande
propellrar samt även underkastat dem ett närmare
studium. Frätningar å skovlarna vid francisturbiner
voro även för länge sedan kända, och ehuru
professor Thoma i München på ett ganska tidigt
stadium synes hava fäst uppmärksamheten på
desammas sannolika anledning så dröjde det ända till de
första åren på 1920-talet, då kaplanturbinen erhöll
sin närmare utformning, innan frågan togs upp för
närmare utredning. Så lämnar professor Thoma i
Wasserkraftjahrbuch 1924 en redogörelse för
frågans dåvarande läge, och i samma bok lämnade
professor Kaplan ett bidrag med bland annat uppgift
om några vid det då tämligen nyinrättade
kavitationslaboratoriet hos Verkstaden Kristinehamn
erhållna resultat. Thoma sätter

Ha – Hs
––––––––––	= o, . . . (6)
H

där han tyst synes förutsätta, att man vid
insättandet av värdet å H_a tager vederbörlig hänsyn till
H_ång. För en viss propellerturbin med n_s =n 500 fann
Thoma i laboratoriet att vid ett minimivärde å o,
som angiver förhållandet mellan absoluta
medeltrycket under turbinen och fallhöjden, av o = 0,66
en plötslig stark sänkning av effekt och
verkningsgrad ägde rum.

Det ligger i sakens natur att o_min måste växa med
det specifika varvantalet och Thoma refererar en av
Rogers och Moody i Amerika gjord
sammanställning av där förekommande o-värden med ett försök
till inläggning av kurvor för o_min såsom funktion
av n_s. För francisturbinens område, med n_s intill
400 är inlagd en kurva, som med o_min = 0,20, 0,40
och 0,60 för resp. n_s = 250, 340 och 400
otvivelaktigt ligger alldeles för högt, medan för
propeller- och kaplanturbinens gebiet med n_s = 500–800
visas o_min = 0,40, 1,0 och 2,0 för resp. n_s = 525, 630
och 780. En stark diskontinuitet råder sålunda
mellan de båda kurvorna. Dessa kurvor torde
emellertid hava givit upphov till den tabell, som
återfinnes i Hütte, 25 uppl. II, sid. 604:

ns <	80	100	200	300	400	500
omin	0,04	0,05	0,10	0,2	0,4	0,7

för francisturbiner, medan för kaplanturbiner

ns	500	600	700	800
omin	0,6	0,8	1,5	2,1

Här äro siffrorna som synes betydligt lägre för
francisgebietet än hos Rogers och Moody, och
diskontinuiteten vid övergången till kaplangebietet är
mindre framträdande. Från min egen erfarenhet
kan jag nämna ett fall, då vid en horisontell
dubbelturbin med H_s mätt till löphjulets översta del och
H_a = 10 m man erhåller o oo= 0,4, medan n_s = 380.
Här märkes spår av frätningar, men någon nedgång
i effekt och verkningsgrad har ej observerats. Man
synes sålunda här gå på gränsen till kavitation, trots
att värdet å o är något gynnsammare än tabellens.
Detta torde äga samband med att skovelantalet är
blott 10 pr hjul. I ett annat fall med en liknande
turbimippställning med n_s = 376 enligt avgivna
garantier har med o = 0,28 uppstått en rätt stor
reduktion i såväl effekt som verkningsgrad, vilket
säkerligen orsakats av kavitationsföreteelser i de
med 11 skövlar utförda löphjulen.[1]

Man har givetvis gjort försök med att utfinna
tillförlitliga beräkningsmetoder för den lokala
trycksänkningen. Därvid hava olika författare gått något
olika vägar. Kaplan säger i den förut omnämnda
uppsatsen att han tillsammans med prof. Lechner
utvecklat en kavitationsformel
h_pb = – (h_p + [psi] ^. u²), . . . (7)
där h_pb är det å skovelns baksida rådande
undertrycket i m vattenpelare, h_p det i "skovlarnas
omgivning rådande sugtrycket" och u
periferihastigheten hos skovlarnas yttersta del och [psi] den s. k.
h julkonstanten, som angives vara en icke utvecklad
funktion av a och r, där a skulle vara det s. k.
fria skovelavståndet och r krökningsradien för en
"sugrörsväggen närbelägen strömlinje, som bildas
av de relativa banorna för det avflytande vattnet".
Det hela är sålunda ganska dunkelt uttryckt.
Professor Thomann sätter i den nyligen utkomna andra
upplagan av sin lärobok om vattenturbiner
trycknedsättningen proportionell mot medelbelastningen
pr skovel, medan proportionalitetskoefficienten i
olika fall får uppskattas eller bestämmas genom försök.

II. Kavitation å skovelryggen.

Om man förutsätter att vattnet strömmar rent
axiellt i ett cylindriskt snitt ute i närheten av
periferien, så är det emellertid rätt enkelt att

<< prev. page << föreg. sida <<     >> nästa sida >> next page >>