Full resolution (JPEG) - On this page / på denna sida - Sidor ...
<< 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.
HÄFTE 8
AUG. 1935
TEKNISK TIDSKRIFT
MEKANIK
Redaktör: hl Nordström
UTGIVEN AV SVENSKA TEKNOLOS Fö R E N I <N6ELN
INNEHÅLL: Konstruktion av snabblöpande vattenturbiners., löpskovelytor, av professor K. Axel Ahlfors.
Jämförelse mellan cirkulationen i lutande och i vertikala vatlenrör i ångpannor, av ingenjör Ernst Molinder.
Litteratur.
KONSTRUKTION AV SNABBLÖPANDE
VATTENTURBINERS LÖPSKOVELYTOR.
Av professor K. Axel Ahlfors, Helsingfors.
Inledning.
Enligt den endimensionala turbinteorien
bestämmes formen för de vattenströmningskurvor, som
tillsammans bilda en turbins löpskovelytor,
uteslutande av hastigheternas storlek och riktning i de
punkter, varest ifrågavarande kurvor skära
skovel-ytornas in- och avloppskanter. Det sätt varpå
kurvorna och således även de av kurvorna bildade ytorna
förlöpa mellan dessa kanter beröras däremot icke alis
av denna teori.
Ehuru denna förenklade teori helt säkert givit goda
resultat och allt fortfarande kommer att finna
användning, så motsvarar den dock icke de fordringar
man numera har rätt att uppställa, när det gäller
sko-velytornas konstruktion. En fullgod turbinteori skall
nämligen även taga i beaktande det inflytande
sko-velytans form mellan in- och avloppskanterna har på
vattenmassans strömningsförhållanden och skall
jämväl bestämma på vilket sätt skovlarna skola
konstrueras, för att vattnet skall strömma genom turbinen på
föreskrivet sätt.
. Bland de teorier som uppställts för att man bättre
än förr skall kunna undersöka denna
vattenströmningens och skovelytans samverkan må här anföras
den av professor Hans Lorenz1 redan år 1906
offentliggjorda och år 1911 något omformade teori, enligt
vilken skovelns tryck mot vattnet tänkes ersatt med
ett kraftfält, som på vattnet utövar samma inverkan
som skoveln själv.
Lorenz har själv inskränkt sin teoris användbarhet
genom att tänka sig vattenströmmen begränsad av
rotationsytor, som alstras av kurvor, vilkas form
fastställas av bestämda ekvationer. Dr Bauersfeld2
har emellertid visat, att Lorenz’ teori i huvudsak
äger tillämpning även i det fall, att dessa
rotationsytors alstringslinjer väljas alldeles godtyckligt.
Dessutom fann han, att löphjulets skovelytor böra vid
vattnets potentiella strömning genom turbinen
konstrueras så, att vattenströmningens dräll i varje
snittkurva mellan skovelytan och ett radialplan har samma
konstanta värde i alla punkter på snittkurvan. Detta
1 Hans Lorenz : Neue Theorie und Berechnung der
Kreisel-räder.
2 Bauersfeld, bl. a. Zeitschrift f. d. ges. Turbinenwesen,
1907, V. D. I.-Zeitschrift 1912 osv.
innebär även, att skovelns in- och utloppskanter böra
ligga i radialplan, ett villkor som lätt kan uppfyllas.
Den Lorenz-Bauerfeld’ska turbinteorien fastställer
skovelytans konstruktion genom formen hos en enda
snittkurva mellan skovelytan och en av de
rotationsytor, i vilka vattenpartiklarna strömma, men enär
konstruktören har i sin hand att fritt upprita denna
kurva, så har han även möjlighet att vid hjulets
konstruktion få fram sin egen smak och sin egen, på
erfarenhet grundade uppfattning om nämnda
skovelkur-vas och därmed även skovelytans form.
Lorenz’ avhandling är en diger bok med ca 240 sidor
och innehåller mycket, som icke direkt intresserar
vattenturbinkonstruktören. Publiceringen av
föreliggande korta uppsats, som i väsentlig grad stöder sig
på Lorenz’ och Bauerfelds publikationer, kan därför
anses vara motiverad, i synnerhet som
framställningen i vissa avseenden något förenklats och ämnet
något utvidgats. Medan t. e. Lorenz härlett vattnets
rörelseekvationer med begagnandet av ett rätvinkligt
koordinatsystem och därefter överfört de erhållna
likheterna i ett cylinderkoordinatsystem, kommer man
snabbare och enklare till slutekvationerna genom att
omedelbart vid likheternas uppställning använda sig
av cylinderkoordinater. Dessutom har intagits några
nyare, vid tiden för den Lorenz’ska teoriens
publicering icke ännu beaktade synpunkter beträffande
skovelytans konstruktion, såsom t. e. löpskovelns starka
förkortning i strömningsriktningen och den därav
betingade korrektionen av skovelvinkeln på hjulets
avloppssida.
Den friktionslösa vattenströmningens grundekvationer.
Vid den matematiska beskrivningen av en vätskas
rörelsetillstånd bör man välja det koordinatsystem,
som bäst lämpar sig för de förhanden varande
strömningsförhållandena. Det ligger därför nära till hands
att för de vattenströmningar, som förekomma vid
turbinerna och således äro symmetriska i förhållande till
en rotationsaxel, välja ett cylinderkoordinatsystem,
fig. 1, vars ena axel sammanfaller med den vertikala
rotationsaxeln, och som vi i det följande beteckna
som Z-axel. Strömningen i denna axelriktning kalla
vi vätskans huvudströmning. Såsom andra
koordinater taga vi vätskeelementets farstråle resp. avstån-
<< prev. page << föreg. sida << >> nästa sida >> next page >>
