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.
Interiör av en provningsanstalt. En vertikal kaplanturbin i sitt turbinhus och en
kaplanturbin med horisontell axel undergå prov. Bilden visar bromsen
med vågen, varmed effekten mätes.
av det smala inloppet, och sänkes tryc-
ket ytterligare (d. ä. ökas vätskans has-
tighet), utbreder sig denna dimbildning
alltmer och sträcker sig slutligen över
hela den betraktade sträckan. Om ”dim-
man” upptages på en filmremsa med
ung. . 3000 bilder/sek, kan man se, hur
den består av en mängd små blåsor, som
omge den fria centrala vattenstrålen,
och mätes trycket, kommer detta över
hela sträckan att vara i det närmaste
konstant och lika med vätskans ång-
bildningstryck vid den rådande tempe-
raturen.
Gives nu munstycket på denna del en
invändig beklädnad av ett material. som
man vill undersöka, kan man även för de
mest motståndskraftiga, t. ex. kisel,
konstatera en tydligt märkbar viktsför-
lust, som påvisar en erodering av mate-
rialet. Denna erosion försiggår mycket
snabbt, och som exempel kan nämnas,
att venturiapparatens glas kan förstöras
på en halv timme.
Förloppet förklaras av kavitationen
och torde utgöra en renodlad form för
studiet av implosionernas verkan.
NÄ id den fullständiga kontrollen av ett
materialets användbarhet till exem-
pelvis turbiner går man fram på andra
vägar, då under verkliga. förhållanden
även andra faktorer än ren kavitation
spelar in, bl. a. den inledningsvis berörda
kemiska eller elektrolytiska korrosionen,
som först gör sig märkbar efter längre
tids verkan.
En apparat, som användes, där dock
denna korrosion kanske inte får en så
betydande roll, som i praktiken, är den
g. k. vattenslagsapparaten. Här fästes
18 TEKNIE för ALLA
4
provstycket vid omkretsen av ett hjul.
Då hjulet roterar, kommer staven vida-
re att vinkelrätt överskära en vatten-
stråle, och genom att giva hjulet en has-
tighet, som motsvarar en slaghastighet
av ung. 70 m/sek kan man iakttaga en
stark åverkan av provstycket efter ca.
4 miljoner slag, vilket i detta samman-
hang får anses som en snabb verkan.
Även här anses den erosionsverkan,
vattnet får, bero på att vattenstrålen
splittras i ytterst fina droppar, vilka
blandade med luftblåsor träffa mate-
rialets yta. Enligt en uppfattning skulle
t. o. m. inom vattendropparna uppstå
kaviteter, vid vilkas implosioner en
koncentrerad urladdning av ytenergin
skulle komma till stånd på liknande sätt
som vid strömningar.
Tillförlitligare resultat har man med
denna apparat ansett sig kunna vinna
genom att sänka slaghastigheten så, att
den vid 2,5 miljoner slag ei ger någon
märkbar erosionsverkan. Försökstiden
blir härvid längre, varvid korrosionen
bättre hinner göra sig gällande.
V id Massachusetts Tekniska Högskola
i U. S. A. har på senare tid kon-
struerats en apparat, vid vilken mate-
rialet anses få utstå samma påkänning-
ar, som vid ren kavitation i vanliga
vattenströmningar.
Apparaten består av ett nickelrör, som
evakueras med en sugpump, och som
bringas att svänga i sin längdriktning
med sitt naturliga svängningstal. Detta
uppnås med hjälp av en vakuumrörs-
oscillator, som alstrar ett växlande mag-
netiskt fält, i vilket röret fritt får svän-
ga. Vidare måste röret kylas med en
s
fin dusch, på grund av det hoga sväng-
ningstalet och därmed följande upp-
värmning.
Provstycket fästes vid röret och ned-
sänkes 1/2 cm i provvätskan, som är
omgiven av ett vattenbad för att hålla
temperaturen konstant. Röret får vib-
rera med en konstant frekvens av ca.
7 000 svängningar per sekund, vilket
regleras med strömmen genom magnet-
spolarna, och amplituden blir en tiondels
mm, d. Vv. s. den totala största rörelsen
i vertikal led blir = Ty Mmm.
Den ton, som härvid utsändes, är yt-
terst hög och mycket obehaglig att ar-
beta med. Grodor och fiskar, som släp-
pes i vattnet, dödas omedelbart och
likaså bakterier, varför en snarlik appa-
rat användes för sterilisering av mjölk.
Då röret ryckes upp, sker detta så
hastigt att vätskan slites av och fullt
vakuum utbildas under provstycket (ac-
celerationen är 15000 ggr tyngdkraf-
tens). När det därefter vänder och går
nedåt, sker ett kraftigt slag mot vatt-
net. Förloppet blir analogt med kavita-
tionen i vätskor, som tidigare behand-
lats, i det att här kaviteter periodvis
alstras och implodera. På grund av den
oerhörda hastigheten, sker förstöringen
av materialet snabbt, och man har kun-
nat nedbringa försökstiden till 90 mi-
nuter. Denna snabbhet gör, att man kan
förutsätta, att kemisk åverkan ej gör
sig gällande utan endast fysikaliska
faktorer såsom ytspänningar etc.
Metodens fördel förutom denna snabb-
het är, att olika vätskors inverkan på
olika material lätt kan studeras och
likaså temperaturens inflytande. Man
har härvid bl. a. kunnat konstatera, att
det för varje kombination finns en tem-
peratur, där erosionen blir maximal.
För att få ett säkert värde på ett ma-
terials frätningsbeständighet under
verkliga förhållanden, får detta senare
försök kompletteras med ”korrosionsut-
mattningsprov” t. ex. med en vatten-
slagsapparat med lämplig hastighet.
”Korrosionsutmattning” nämndes här
och kanske kräver en närmare förkla-
ring. Vid beräkning av en konstruktions-
del i allmänhet får man ibland taga hän-
syn till ett fenomen kallat utmattning.
Detta innebär i princip. att vid en stän-
dig åverkan, som omväxlande utgöres
exempelvis av tryck och dragning, mate-
rialet i en konstruktionsdel mister en
del av sin elasticitet, ”utmattas”. Man
har nu funnit, att hållfastheten härvid
avsevärt sänkes, om utmattningen är
kombinerad med korrosion. Som exempel
härpå må nämnas den iakttagelse, som
ledde till denna upptäckt.
Man fann att järnvägsaxlar, placera-
de så, att de utsattes för vattnet från
vagnens tvättställ, brast efter kort tid
vid det ställe vattnet träffat. Felet av-
hjälptes genom att leda avloppsröret
förbi axeln. ;
Med denna korrosionsutmattning me-
nar man sig kunna förklara att i vat-
tenslagsapparaten (vid låg hastighet)
(Forte. å sid. 23)
<< prev. page << föreg. sida << >> nästa sida >> next page >>
