Full resolution (JPEG) - On this page / på denna sida - 1957, H. 37 - Fartygsmotståndets friktionsdel, av Curt Falkemo
<< 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.
sedan göras genom proportionering med
kännedom om friktionsmotståndet i det laminära
området.
Skrovlighet, fullskaleprov
Uträknas friktionsmotståndet för ett fartyg
med utgångspunkt från effektmätning eller
bogsering i full skala, erhåller man som regel
värden, som ligger avsevärt över baslinjen för
glatt yta. Froudes ursprungliga värden avsåg
målade stålytor. Av fig. 1 ser man att dessa
genomsnittligt motsvarar ett tillägg av 0,0004 till
Schoenherrs kurva, som avser glatta ytor. Detta
tillägg (0,0004) antogs också av amerikanska
tankledarkongressen 1948 som standardtillägg
för skrovlighet. Härigenom ansåg man sig
erhålla friktionsmotståndet för nymålade nya
fartyg ("clean new vessels").
Av mätningar från Taylor Model Basin
framgår en tendens, att friktionskurvorna för
fartyg ligger på i stort sett konstant avstånd från
linjen enligt Schoenherr, fig. 3. Absoluta
spridningen mellan de olika fartygens motstånd är
dock mycket stor och visar bl.a. inverkan av
olika råhet.
I och för sig kan en ytmätning av två olika
färger, t.ex. zinkkromat och "hot plastic" visa
en mycket stor skillnad i kornstorlek.
Zink-kromatens råhet ligger inom 0,02 mm, men
"hot plastic" ligger inom 0,2 mm. Skillnaden
i friktionsmotstånd mellan de två
målarfärgerna är stor. Ett zinkkromatmålat fartyg har
sålunda ett tillägg till friktionsmotståndet av
12 % mot 45—75 % för plastmålade.
Undantag finns emellertid om man kan få ett stort
tillägg trots målning med zinkkromat (45 %).
Färgens konsistens och väderleken vid
målningen etc. kan i och för sig betyda mera än
färgsorten. Ytmätningar saknas som regel
bland provtursvärdena, vilket även är fallet
för de här diskuterade fartygen från
amerikanska flottan.
Genom British Shipbuilding Research
Association (BSRA) har under 1950-talet
genomförts ett grundligt försöksprogram med
fartyget "Lucy Ashton (L = 63 m, B = 7 m,
blockkoefficient 0,685, deplacement 1 300 t).
Fartyget framdrevs med farter upp till 15 knop
med hjälp av reaktionsaggregat, som var
monterade så att dragkraften kunde bestämmas
(Tekn. T. 1952 s. 163).
Fartyget var nitat och provades med bl.a. fyra
olika tillstånd hos bottenytan. Tillägg för
yt-råhet i förhållande till Schoenherr-linjen och
"ekvivalent sandråhet" har beräknats, tabell 1.
Ytorna mättes med olika instrument för olika
frekvensområden av råheten.
Skeppsprovningsanstalten i Wageningen har
också nyligen låtit utföra en vacker
försöksserie med släp- och självdriftförsök med
modeller av Victory-skepp (den största modellen
hade dimensionerna L = 22,6 m, B = 3,14 m,
deplacement 69,5 m3). Den gjordes så slät som
möjligt med kännedom om att övre gränsen för
kornstorleken, motsvarande hydrodynamiskt
864 TEKN ISK TIDSKRIFT 1957
Tabell 1. Prov med "Lucy Ashton"
Bottenfärg: Röd mönjefärg Bituminös aluminiumfärg
Nitväxlar: Skarpa Utjämnade Skarpa Utjämnade
Tillägg till
motståndskoefficient ACf ............ + 0,00030 + 0,00020 + 0,00019 + 0,00013
Ekvivalent
sandråhet ks .... mm 0,095 0,074 0,074 0,058
slät yta, sjunker med farten. Vid omräkning
från de mindre modellerna enligt Schoenherrs
formel fordrades heller inget tillägg för
yt-råhet. Artificiell ytråhet infördes därjämte, så
att den släta ytan täcktes med siktad
kvartssand (0,8 mm ± 10 %). Härigenom erhölls en
ökning i friktionsmotstånd av 215—245 %,
fig. 2.
"Wrangel"-försöken i Sverige (Tekn. T. 1954
s. 315) gjordes utan mätning av ytråheten.
Fartyget var 34 år gammalt och torde haft gravrost
på plåtytorna. Rottnen var emellertid noggrant
skrapad och målad. Vid bogsering efter
jagaren "Uppland" med farter upp till 23 knop
erhölls värden på släpmotståndet motsvarande
värden enligt Schoenherrs kurvor ökade med
0.0004.inom fartområdet 10—15 knop efter
omräkning från modell i skala 1/10. Inom den
högre delen av motståndskurvan gav
Schoenherrs formel, med tillägg av 0,0004 för låga
värden, medan omräkning efter Froude gav
rätt resultat.
Litteratur
1. Schoenherr, K E: Resistance of flat surfaces moving
through a fluid. Soc. Naval Architects & Marine Engrs
Träns. 40 (1932) s. 279—313.
2. Schultz-Grunow, F: Neues Reibungswiderstandsgesetz
für glatte Plätten. Luftfahrtforschung 17 (1940) s. 239—246.
3. Prandtl, L & Sciilichting, H: Das Widerstandsgesetz
rauher Plätten. Werft-Rederei-Hafen 15 (1934) s. t.
4. Nikuradse, J: Strömungsgesetze in rauhen Rohren.
VDI Forschungsheft 361, Berlin 1933.
5. Falkner, V M: A new law for calculating drag. Aircraft
Engng 15 (1943) mars, s. 65—69.
6. Hughes, G: Friction and form resistance in turbulent
flow, and a proposed formulation for use in model and
ship correlation. Träns. Instn Naval Architects 96 s.
314—376.
7. Lap, A J W: Frictional drag of smooth and rough ship
forms. Träns. Instn Naval Architects 98 (1956) s. 137—172
8. Denny, M E ra.fi.: DSRA resistance experiments ön the
Lucy Ashon. Träns. Instn Naval Architects 93 (1951) s.
40—57, 95 (1953) s. 350—436, 97 (1955), s. 109—166, 525—561.
9. Nordström, H F: Full scale tests with the "Wrangel"
and comparative model tesls. Stat. Skeppsprovningsanst.
Medd. nr 27, Göteborg 1953.
10. Van Lamm er en, \V P A, Van Manen, J D & Lap, A J W:
Scale effect experiments ön viclory ships and models.
Träns. Instn Naval Architects 97 (1955) s. 167—245.
11. Young, A D: The calculation of the total and skin
friction drag of bodies of revolution at zero incidense.
Reports & Memoranda nr 1874, London 1939.
12. Falkemo, C: Ön the possibilities of estimating the towing
resistance of ships by tests with small models. I. KTH
Handl. nr 64, Stockholm 1953.
13. Nordström, H F: Ön the influence of form upon skin
friction resistance. Stat. Skeppsprovningsanst. Medd. nr
31, Göteborg 1954.
14. Todd, F H: Skin friction resistance and the effects of
surface roughness. Soc. Naval Architects & Marine Engrs
Träns. 59 (1951) s. 315—374.
<< prev. page << föreg. sida << >> nästa sida >> next page >>
