Full resolution (JPEG) - On this page / på denna sida - H. 50. 16 december 1944 - Buller från fartygspropellrar, av Curt Borgenstam
<< 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.
1454 ■ TEKNISK TIDSKRIFT
Fig. 10. Alternerande virvelavlösning vid cylinder.
Slutsatser
De nämnda försöken äro visserligen rätt
ofullständiga, men vissa slutsatser kunna dock dras:
bullersamma bladsektioner äro
vibrationskänsliga inom ett bestämt, relativt smalt område för
anfallsvinkeln;
detta vibrationskänsliga område ligger i
allmänhet vid små anfallsvinklar, fig. 9.
Motsvarande regler gälla för slipen liksom för
anfallsvinkeln.
Med dessa regler i minnet blir propellersången
tämligen förklarlig. Sålunda är det t.ex. naturligt,
att ljudet blott uppträder inom ett visst
fartområde, ty vid ökad fart ökar slipen, och därvid
passeras det känsliga området. Vidare är det klart
att ljudet bör uppträda främst vid låga farter,
ty där äro anfallsvinklarna små. På samma sätt
förklaras sjögångens inverkan. Motsjö ökar
motståndet och slipen. Mycket belysande är
iakttagelsen att sången försvinner vid fartändringar. En
fartökning ökar ju momentant slipen under
accelerationsperioden, varefter slipen åter minskar.
Det är förklarligt att man söker tränga djupare
in i problemet och söker en förklaring till varför
vissa anfallsvinklar och sektioner ge upphov till
vibrationer. På detta stadium kan ett dylikt
försök knappast bli mera än en hypotes, men även
en sådan kan ha sitt värde.
Enär man ofta funnit längsgående
utmattningssprickor parallellt med kanterna på sjungande
propellrar kan det anses klart att
svängningsaxlarna ligga i bladens längdriktning. Impulser till
dylika svängningar kunna ges genom alternerande
virvelavlösning, fig. 10. Vid stora anfallsvinklar
sker avlösning blott på sugsidan och förloppet
blir stabilt. Vid små vinklar intill noll kan
avlösning dock ske även på trycksidan och
förloppet blir då labilt. En virvelgata uppstår bakom
profilen, och bakkanten utsättes för motsvarande
svängning (populärt sett skulle fenomenet kunna
liknas vid en flaggas fladdrande i vinden).
Profilformen inverkar så att stagnationspunkten
vid skarp nosprofil lokaliseras till framkantens
spets, fig. 11. Vid rundad nosprofil kommer
däremot läget att bero av anfallsvinkeln. Som förut
visats varierar denna kraftigt, bl.a. på grund av
medströmmen. Rörelsen hos stagnationspunkten
påverkar avlösningen, och det är sålunda att
vänta att skarp framkant skall ge stabilare
strömning och mindre vibrationsrisk, vilket man även
funnit i praktiken.
Fig. 11. Stagnationspunkt vid skarp ocli trubbig framkant.
I den mån propellersången är ett
virvelavlös-ningsfenomen enligt denna teori, bör Reynoldsska
talet inverka. Vattnets kinematiska viskositet,
vilken storhet ingår i Reynolds’ tal, är beroende
av temperaturen, varför detta ger en förklaring
till det egenartade temperaturberoende som man
funnit hos propellersång.
Resonans
Även om krafter av vibrationskaraktär
förekomma är det ingalunda givet att dessa krafter även
kunna försätta propellern i vibration.
Förutsättningen härför är att partier av propellerbladen
kunna bringas i resonans.
Resonansfenomenet och svängningsbilden ha
experimentellt studerats av Hunter genom
anslagsförsök på inspända propellerblad0. Beroende
på anslagspunktens läge erhölls olika
svängningsbild, vilken iakttogs genom att man strödde fin
sand på bladet, varvid sanden samlades i noderna.
Tonhöjden varierade med anslagspunkten, men vid
sjungande propellrar var denna variation ringa,
vilket visar att resonans föreligger vid dessa.
Resonansanalys
En propellers resonanskänslighet kan bedömas
genom en resonansanalys. En dylik innebär i
princip att man experimentellt eller
beräkningsmässigt bestämmer nodlinjerna för konstant
svängningsfrekvens för fram- och bakkanten och
bedömer i vad mån nodlinjer för samma frekvens
sammanfalla. Resonansfrekvensen blir den vars
nodlinjer sammanfalla mest t.ex. 200 p/s för
propellern i fig. 12. Bladspetsarna kunna stundom
vibrera separat, varför en liknande bestämning
bör göras även för dessa.
Davis’ beräkningsmetod
Resonansanalys är, i varje fall för större
propellrar, knappast möjligt att göra experimentellt,
Fig. 12. Nodlinjer för vibrerande
fram- och bakkant vid olika
frekvenser.
<< prev. page << föreg. sida << >> nästa sida >> next page >>
