Hidrológiai Közlöny 1953 (33. évfolyam)

1-2. szám - Almási János: Az utolsó évtizedben végzett, hajóüzemmel kapcsolatos hidromechanikai kutatások

Hidrológiai Közlöny 33. évf. 1953. 1—2. sz. Almási J.: Hajóvontatási kísérletek 35 A terhelhetőségre és a csavarnagyságra vonatkozó egyre erősebben riövfkvő követelmények két kellemetlen kísérőjelenséget támasztottak: a rezgések és zörejek gerjesztődését, valamint a kavitáció fellépését. Az utolsó 10 esztendőben nyolc országból 15 kutató foglalkozott kavitációs jelenségekkel. Ennek folytán a kavitációs-folyamatok ismerete és azok összefüggése a szárnytulajdonságokkal eléggé ismert. Jelenleg is működik 9 kavitációs berendelés. Ca 0,05_ 0.04 ^N. Atm. nyomás 0,03_ 0,02_ 0,01. C

T 0_ 0,3_ 0,2'. ^ Atm. nyomás 0,1. *** 0 1 1 1 1 1 1 0,7 0,6 0.9 1,0 1,1 1,2 15. ábra. Kavitációs kísérleti eredmények. A 15. ábrán látható Lerbs kísérleteinek eredménye. Világosan látható, hogy a tolóerőv veszteség egy bizonyos meghatározott k = n-d nál lép fel. Ezen veszteség a szárnymetszetek sajátságos kiképzésével lényegesen csökkenthető, sőt el is kerülhető. Nagy eredménye a kutatásnak, hogy manapság lehetséges a szárnymetszet, a felület és a tolóerő eloszlás megfelelő megválasztásával a kavitációképződést elméletileg kiszámítani és befolyásolni. A kavitációs csatorna tolóerőnyomaték és csavarnyomaték mérései összehasonlítva a próbautak hasonló méréseivel, jó egyezést mutatnakEnnek alapján a kavitációs csatornában végzett modellmérésekből és megfigyelésekből megbízható következtetést vonhatunk le a valóságos csavarra vonatkozólag. * Az eddigi ismertetés azokra a kutatásokra terjedt ki, melyek a hajóformával és a csavarformával foglalkoznak. Hátra van még azok ismertetése, melyek a kettő kölcsönhatását vizsgálják. A csavar egyrészt a hajóforma által előidézett utóáramlásban dolgozik, melynek egyes részei a potenciális, súrlódási és hullámutóáramlásból adódnak, másrészt a csavar a hajóra szívást gyakorol, ez pedig az ellenállás megnövekedését, illetve a tolóerő csökkenését hozza magával. E téren számos külföldi munka áll rendelkezésre, de ezeket részletesen tárgyalni túl messzire vezetne. * Végül egy fontos kutatási terület a modelleredmények és a valóságos eredmények egymáshoz való viszonya. Ezekről Todd számolt be a vontatókísérleti állomásvezetők konferenciáján. Ezen kutatások alapján kb. 2%-nyi pontossággal megállapítható a valóságos hajó ellenállása a modellméréssel, a sebesség pedig 1 %-nyi pontossággal, megadott csávartengely teljesítmény esetében. Ahhoz, hogy a valóságos hajóra vonatkozólag ilyen pontossággal lehessen az eredményeket megadni, egész sorozat léptékkísérletet kellett végezni. Rendkívül értékes kutatást végzett ebben a vonatkozásban Yamagata. Ö három különböző teltségű modellt többféle nagyságban készített el és ezekkel kísérletezett. A léptékkísérletek és a vízbeli súrlódási folyamatokról szerzett ismeretek befolyása az átszámítási lehetőségekre a kísérleteket két ellentétes útra terelte. Az egyik út a nagy modellek útja, hogy a lépték befolyása lehetőleg kicsi legyen. Erre vonatkozólag irányelveket adott a vontatókísérleti állomás vezetők konferenciája. Eszerint a normális modell kb. 5—6 m hosszú és a csavar átmérője mintegy 400 mm legyen. A vontatókísérleti állomások berendezésének nagysága nem elég nagy, hogy az ott végzett kísérletek a lépték befolyástól mentesek legyenek. Ennek következtében még n^,gy modelleknél sem mentesíthetjük magunkat egészen a léptékbefolyástól. Ezért ma ismét gyakran a legegyszerűbb utat, a kisebb modellt választják. Énnek eredményeit a súrlódás folyamatának jobb ismerete és azonfelül a kifinomult kísérleti technika segítségével még nagyobb pontossággal számíthatjuk át a valóságos hajóra, mint azelőtt. A legjobb útnak bizonyult a modellkísérleti technikában újabban a kettő kombinálása révén keletkezett eljárás. így pl. az USA-ban az új nagy személyszállító hajótípushoz mindenekelőtt a hajóformát több kis 1,8 m hosszú modell formájában vontatják. A végleges propulziómérést azután egy nagyobb önjáró modellhajón végzik. A különböző kutatóintézetek éppen ezért most kis vontatócsatornákat (18—30 m hosszban) készítenek, illetve ilyen méretűeket terveznek. Ezekről írt beszámolót Weight. * Összefoglalva a következőket állapíthatjuk meg : A hajóformákra vonatkozólag az ellenállásképződést nyugodt és mély, valamint sekélyvízben megbízhatóan meghatározhatjuk egyrészt elméleti, másrészt tapasztalati úton. A hajók tengeren való magatartására vonatkozólag számos jelenség tisztázódott, de még több vár tisztázásra.