Full resolution (JPEG) - On this page / på denna sida - Korrosion — kavitation, av Emil Magnusson
<< 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.
KORROSION-
KAVITATION
K. ÅA
Två hemlighetsfulla —
endast delvis utforska-
de tekniska problem —
belysas här av teknolog
Emil Magnusson.
Su =
Er jagare företager sin första prov-
tur. Man arbetar med föreskriven ef-
fekt och hastighet, och allt fungerar till
belåtenhet, ända tills man beslutar att
driva upp hastigheten till ett maximum
någonstans över 30 knop för att under-
söka vad båten ytterst förmår prestera.
Skrovet börjar vibrera under kraftigt
oljud från propellern, samtidigt som en
märkbar nedgång av verkningsgraden
kan konstateras. Får maskineriet trots
detta fortsätta att arbeta vid oföränd-
rat varvtal, går denna verkningsgrad in-
om någon timme ned till noll av den enk-
la anledningen, att jagaren inte längre
har någon propeller. Vad har hänt? Vil-
ka krafter är det, som sätter in och som
på kort tid kan få så kraftigt eroderan-
de verkan, att t. o. m. en propeller bok-
stavligt ”ätes upp”?
Så ungefär gestaltade det sig, då
konstruktörerna kanske första gången
ställdes inför kavitationsfenomenet. Det
En av de fyra propellrarna på Atlant-
ångaren ”Queen Mary” (80.773 tons).
Propellern väger 35 ton, är 19 fot 6 tum
i diameter och gör c:a 180 varv i minu-
ten.
16 TEKNIK för ALLA
var sålunda först skeppsbyggare men
relativt tidigt även turbinkonstruktören,
som fick ge sig i kast med detta pro-
blem. Det är även inom dessa båda fack,
som frågan om korrosion och framför-
allt kavitation är mest brännande. Då
hithörande frågor är relativt kompli-
cerade, bortsett från att meningarna in-
om fackkretsar är synnerligen delade,
gör föreliggande uppsats inga anspråk
på att vare sig fullständigt eller uttöm-
mande behandla ämnet, utan är blott
ämnad att vara en kortfattad oriente-
- ring för den intresserade om vad saken
gäller. ’ 3
Allmänt känd är den förstöring en
metall undergår, då den får tjänstgöra
som elektrod i ett elektrolytiskt bad, ett
elektriskt ”batteri” eller element.
På liknande sätt tror man sig i detta
sammanhang kunna förklara den lång-
samma upplösning en metall undergår,
då den är ständigt nedsänkt i en lös-
ning, elektrolyten, här vatten med däri
lösta ämnen. Genom uppkomsten av ”lo-
kalelement” menar man sig kunna för-
klara att små mängder metall, ”positi-
va ioner”, går i lösning. Märkbara re-
sultat härav kan i allmänhet ej väntas
förrän efter lång tid och fenomenet
kallas korrosion.
K avitation eller hålrumsbildning upp-
kommer i en strömmande, inkom-
pressibel vätska, då trycket i denna sän-
kes under ångbildningstrycket. Härvid
får naturligtvis kavitationsstället ej stå
i förbindelse med den fria vätskeytan, i
vilket fall atmosfärstryck (1 atm), er-
hålles, medan ångbildningstrycket för
vatten vid 20? C ligger vid ungefär 0,02
atm (ca 200 kg/m?).
Kavitationsstället skall tydligen ligga
fullständigt inom vätskan. Även då kan
emellertid en hålrumsbildning äga rum
utan att trycket sjunker under atmos-
färstrycket. Detta inträffar exempelvis,
då man tömmer ett badkar. En virvlan-
de rörelse uppstår, varvid alltså hastig-
heten i den närmaste omgivningen av
rotationsaxeln kraftigt ökas. Enligt en
för vätskor gällande lag för stationär
strömning av detta slag gäller enligt
Bernoulli, att summan av tryck- och
hastighetsenergin är konstant. Ökning-
en av hastigheten medför därför, att
trycket sänkes. Denna sänkning kan bli
så betydlig att vattenpelaren omkring
axeln ej håller längre utan en luftsvans
bildas från den fria vätskeytan och ned
genom utloppet.
Hit hör
strömmande vattenyta, som kan iaktta-
även den sänkning av en.
Framncislöphjul med urgröpningar, upp-
komna genom kavitation.
gas vid de ställen, där synliga virvlar
förekomma.
Även inom en sluten strömning kun-
na sådana virvlar uppstå utan fri
VY;
<
H.
TT ump
Fig. 1
vattenyta, t. ex. vid sugrör till turbiner.
De kunna härvid vara utan skadlig in-
verkan, om man bortser från att turbi-
nens verkningsgrad sjunker.
Utströmningen från löphjulet sker
nämligen här under kraftig rotation om-
kring den vertikala axeln. Vid vissa
driftsförhållanden utbildas under löp-
hjulsnavet i axelns förlängning allt ef-
ter rotationens storlek en mer eller min-
dre stor rotationskavitet, i vilken emel-
lertid trycket blir ungefär lika med vatt-
nets ångbildningstryck. Luft och andra
gaser, som lösta medföljer vattnet, fylla
dessutom denna kavitet, då de här av-
skiljas på grund av det betydande
tryckfall, som råder. Förloppet kan f.ö.
lätt iakttagas vid modeller av dylika
turbiner, som man finner exempelvis på .
Tekniska Museet i Stockholm.
Utmärkande för en kavitet av detta
slag är framförallt, att den är stationär
till sin sträckning. Ett stycke nedanför
löphjulet slutar den, då rotationen av-
tager på grund av strömningens all-
männa förlopp, genom friktionsverkan
och emedan trycket åter ökat, så att hål-
rummets väggar störta samman, vilket
senare sker under kraftigt buller.
Virvlar, som blir direkt farliga, upp-
’ V träda på ett delvis annat sätt. Ge-
nom ett allmänt tryckfall ökas dessa
"virvlar i vattenströmningen och bildar
<< prev. page << föreg. sida << >> nästa sida >> next page >>