Waterjet Propulsion Flow Measurement

Research Project, 2018

Projektets syftar till att förstå ett komplicerat strömningsproblem av mycket stort praktiskt intresse för SSPA. Det gäller mätning av volymflödet i aggregatet hos vattenjetdrivna båtar. Flödesmätningen måste vara ytterst noggrann för att bruttotyckkraften (”gross thrust”) skall kunna bestämmas med acceptabel noggrannhet. Traditionellt har detta skett genom tryckmätning i dysan, men denna teknik har övergivits av SSPA på grund av svårigheter att mäta noggrant när luft sugs in i tryckhålen. Istället har en ny teknik utvecklats där strålen avlänkas 90 grader i en strålvåg, så att all tryckkraft från strålen absorberas i infästningen, där en kraftgivare monteras. Med tryckkraften känd kan volymflödet lätt beräknas.  Fördelen är att strålkraften mäts direkt och även under fart. Vid försök i nollfart (”bollard pull”) har det emellertid visat sig att avlänkningen troligen inte är exakt 90 grader, vilket ger upphov till ett fel, som i så fall måste korrigeras.  För att studera problemet föreslås en kombination av strömningsberäkningar (Computational Fluid Dynamics, CFD) och experiment. Beräkningarna utförs vid Chalmers och experimenten vid SSPA. Det föreslagna projektet, som är av både vetenskapligt och praktiskt intresse, kommer att kartlägga strömningen i strålvågen och ge svar på frågan hur mycket den uppmätta strålvågskraften behöver korrigeras. Utan denna kunskap saknar SSPA möjlighet att utföra självdriftsförsök med vattenjetdrivna båtar.