Full resolution (JPEG) - On this page / på denna sida - H. 34. 18 september 1956 - Propellerkavitation, av Curt Borgenstam - Diskussion, av H Åhman, L Pehrsson, E Hogner, E Englesson, S Bergström, V Fixén, Wennerberg, Kock samt 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.
18 september 1956
775.
skovlarna, visade det sig att alla kunder beställde det
dyrare utförandet med rostfritt stål.
Civilingenjör S Bergström: I fråga om toppfarten ansåg
Åhman att det främst var effektekonomien, som f.n. sätter
gränsen. Emellertid kan man jämföra med torpedtekniken,
där man har en synnerligen gynnsam medströmsbild, och
där man vidare har axiell symmetri och kan utnyttja hela
spantarean som propellerarea. Trots detta har man i
praktiken inte lyckats komma högre än till ca 50 knop, och jag
tror därför att Borgenstams siffror ligger ungefär rätt.
Skaleffekten vid tankförsök torde sammanhänga med att
Reynolds’ tal i allmänhet ligger ca 10 % för lågt. Det
betyder, att kavitationsbubblan i verkligheten har 10 gånger
så lång tid för att tillväxa i storlek, och krafterna vid
kol-lapsen kommer därigenom att multipliceras på samma sätt.
Pehrsson uttalade sig i mitt tycke orättvist om
magneto-striktionsapparater och andra kavitationsprov i liten skala.
Dessa är ju inte avsedda att ge någon skalenlig förstörelse,
utan syftar endast till att klassa olika material
sinsemellan.
Pehrsson: Med anledning av vad Bergström nämnde om
provapparater för kavitationsförsök, vill jag ändå ej hålla
med om att dessa kan godtagas som normgivande för
resultatet vid fartygspropellrar. Det förefaller som om ett
visst minsta yttryck är nödvändigt för att man skall få
skador. Jag stöder mig därvid på den iakttagelsen, att man
aldrig får skador på modellpropellrar. Om man råkar ligga
under den kritiska gränsen, så kan man få utsträcka
försöket mycket länge utan att ändå få något utslag mellan
olika material i modellskala, medan däremot skillnaderna i
full skala kan vara avsevärda. Vid frätningar genom
bubbelkavitation på fartygspropellrar går det så hastigt att
galvaniska angrepp ej får tid att verka, medan däremot
frätningen sker långsammare vid skiktkavitation.
Resultaten från magnetostriktionsapparaterna är mindre
intressanta när det gäller handelsfartygspropellrar, ty vid dessa
är det nästan alltid skiktkavitationen som är aktuell,
medan däremot endast bubbelkavitation kan åstadkommas
med provapparaten.
Bergström: Skademekanismen torde väl vara densamma
i bägge fallen. Studerar man skiktkavitationen i förstoring,
så finner man bubblor som kollapsar exakt i den zon där
man återfinner frätorna. Därför tror jag det är viktigast
att studera bubbelkollapsen, och söka en metod att
jämföra dess skadeverkningar. Skiktkavitationen som sådan
kan ju ej ge upphov till några skador.
Civilingenjör V Fixén: Vid propellertillverkning i stor
skala, strävar man efter en billig metod. När det gäller
små propellrar för motorbåtar, är pressgjutning ett
lämpligt förfarande. Elektrolux har på prov även gjort några
propellrar av massivt nylon. Dessa har vi utsatt för
destruktiva prov, men de är fortfarande hela och användbara. Vi
beslöt därför tillverka en hel serie på 1 000, som också
har utfallit mycket bra. Den firma vi samarbetat med, har
gjort jämförande kavitationsförsök med propellrar av järn,
brons och nylon. Både järn- och bronspropellrarna blev
förstörda efter mj’cket kort tid. Efter någon timma
uppstod stora kavitationsgropar i materialet. På
nylonpropel-lern kunde man däremot inte märka några angrepp. Man
har också gjort propellrar med ställbara blad av nylon
med 400 mm bladlängd. En sådan har monterats på en
lotsbåt med mycket gott resultat. Kanske är detta något att
ta fasta på, och som är värt en vidare forskning. Man
behöver ej heller göra propellern av massivt nylon, utan
nylonmaterialet kan anbringas på ytan av en propeller av
metall.
Materialet har också den fördelen att det inte ger
upphov till någon elektrolytisk frätverkan. Det är ej heller
utsatt för någon beväxning. Jag har haft nylonbitar på
prov hängande i havsvatten, sjövatten etc. på olika platser,
och funnit att det aldrig växer några snäckor e.d. på dem.
Ur slitsynpunkt är det också ett fantastiskt material. Jag
har gjort små pumpar, och på prov låtit dem pumpa
sand-blandat vatten, med upp till 30 % sand. All metall slits
ned, men på nylonytorna syns endast en del repor efter
lång tids körning.
Ingenjör Wennerberg: I fråga om kavitationsprovning
med magnetostriktionsapparater, kan det inte vara någon
tvekan om att det är samma mekanism i provapparaten
och i full skala. För att åstadkomma kavitation måste man
emellertid ha en intensitet som rör sig om ca 0,5 W/cm2. Det
kan därför bli avsevärda uppvärmningar som stör
resultatet. Man kan åstadkomma kavitation redan med låga
frekvenser. Det behöver inte vara mer än några tiotal
perioder per sekund. En sådan provningsmetod bör kunna
gå mycket bra.
Borgenstam: För att återgå till farterna, som Åhman
och Bergström var inne på, så kan man säkerligen
komma mycket högre om man bortser från
kaviationsproble-met. Med propellerdrivna racerbåtar har man ju t.ex. nått
farter över 150 knop. Tekniskt sett finns det ingen övre
fartgräns. Hur högt man bör gå i olika fall är en fråga
om ekonomi, en avvägning mellan vad man vinner och
vad man får offra i fråga om maskinstyrka,
konstruktions-svårigheter och underhåll. Denna avvägning har f.n.
stabiliserat toppfarterna till området 30—40 knop.
Kavitations-problemet existerar dock redan inom detta område.
I fråga om magnetostriktionsapparaterna förstår jag
Pehrssons skepsis. Jag vill dock erinra om, att då det
rostfria stålet slog igenom, var detta också baserat på
resultaten från en mycket enkel och billig försöksanordning
som ej på det stadiet gjorde anspråk på att motsvara full
skala. Dessa enkla kavitationsapparater utgör endast ett
medel att kunna jämföra ett material med ett annat, och att
söka få fram en klassificering av materialens
motståndskraft mot kavitation, för vilket vi ännu saknar ett
entydigt och allmänt accepterat uttrycksmedel. Även om
magnetostriktionsapparaten kan kritiseras, måste vi
acceptera den, så länge vi inte kan åstadkomma någon mera
rättvisande och lika praktisk laboratorieapparat.
Jag vet att propellertillverkaren och kanske även
konstruktören helst ser att försöken görs i full skala, av
redaren, av marinen m.fl. I praktiken kommer det dock att
vara svårt att göra sådana försök med den vetenskapliga
exakthet, som behövs för en vederhäftig klassificering av
material. Jag anser därför att detta bör göras i
laboratorieskala.
Det är riktigt att man i en magnetostriktions- eller
strömningsapparat endast kan få fram bubbelkavitation. Det
anser jag dock ej vara någon större nackdel ty det är
just bubbelkavitationen som är den aktuella med hänsyn
till frätverkan.
Det behövs inte så långa provtider som Pehrsson antydde,
och som troligen var baserade på prov med
modellpropellrar. Som exempel kan jag nämna att Wheelers försök,
som jag tidigare relaterade, gjordes med en provningstid
av 45 min. Den erforderliga intensiteten kan man lätt
åstadkomma genom att välja lämpliga värden på amplitud
och frekvens. För att bemästra uppvärmningen, som
Wennerberg berörde, hade Wheeler anordnat en kylning av
provvätskan med strömmande vatten.
Fixén nämnde nylon som propellermaterial och angav
en hel del goda egènskaper hos detta material. En del
försök i samma riktning har gjorts även på andra håll och
det kan eventuellt bli en av de tänkbara lösningarna för
att undvika materialfrätor.
Civilingenjör Kock: Fixén nämnde, att man på
modell-propellrar av järn och brons fått frätor redan efter någon
timmes prov i kavitationstank. Detta stämmer ej med de
<< prev. page << föreg. sida << >> nästa sida >> next page >>
