Jökull


Jökull - 01.12.1973, Síða 56

Jökull - 01.12.1973, Síða 56
obtain F = 1000N or 500N on each o£ the cutting tools. Assuming conservatively the cutt- ing area to be a = 0.5 • 10-4 m2 the pressure on the cutting area is 100 bar. The resulting lowering of the pressure melting point can be found from the Clausius-Clapeyron equation which gives the slope of the equilibrium curves between phases in a p-T diagram: dp L dT T (V2 — Vi) Inserting for vi and V2 values for specific volumes of respectively ice and water, and for T the pressure melting point of ice at 1 atm (273 °K) and for L the value of the specific latent heat of melting of ice (334 J/g) the pressure difference Ap=100 bar lowers the pressure melting point by AT = 0.7 °C. A tem- perature gradient of the order of magnitude AT/Ax = 100 °C/m results (see Fig. 1) and given a thermal conductivity of K = 0.6 102 Wm-1 deg-1 for steel, the density of heat flow rate becomes ifj = — KAT/Ax = 0.6 104 W/m2. The heat flow rate dQ/dt = a • ij/ = 0.3 J/s through the cross section a is maintained by freezing of water at the rate dm/dt = (dQ/dt)/L = 0.9 10~3 g/s. Freezing of ice chips on the subcooled bit and the lower end of the core barrel might even be expected to be still more effective than freezing of water. A combined effect of freezing of water and ice chips seems to be a plausible explanation of why drilling was observed to stop in few minutes. The problem of preventing freezing on the cutting tools is a delicate task. The solution, known from the arctic drilling, to pour an anti- freezing mixture to the bottom of the hole brought positive results in the present drilling. In the light of the freezing process described above other solutions might be proposed. First of all using drilling tools with low thermal conductivity or to insulate the most sensitive parts of them. Freezing which takes place above the cutting tools is harmless and circulation of water diminishes such freezing. Further one could try to reduce the temperature gradient over the bit by decreasing the pressure at the cutting area by a suitable choice of speed of revolution and the form and number of cutting bits. By increasing the speed of revolution some problems could arise in drilling through the tephra layers which are a common feature of Icelandic glaciers. An idea worth consideration is to change completely the form of the cutting bits e. g. to try an U-shaped bit commonly used for cutting rubber. It might be possible to design a U- shaped bit where refrozen ice is constantly re- moved during the drilling. Experiments along the lines drawn in this note might still improve effectively the drilling technique in temperate glaciers and funds should be made available for continued work. ACKN OWLEDGEMENTS The author is indebted to the constructor of the drill Mr. Karl Benjaminsson for many discus- sions on the topics of this note, and to prof. Thorbjörn Sigurgeirsson for reading the manu- script. REFEREN CES Árnason, B., H. Björnsson, and P. Theódórs- son. 1974: Mechanical drill for deep coring in temperate ice. Journal of Glaciology, 13, 133-139. 54 JÖKULL 23. ÁR
Síða 1
Síða 2
Síða 3
Síða 4
Síða 5
Síða 6
Síða 7
Síða 8
Síða 9
Síða 10
Síða 11
Síða 12
Síða 13
Síða 14
Síða 15
Síða 16
Síða 17
Síða 18
Síða 19
Síða 20
Síða 21
Síða 22
Síða 23
Síða 24
Síða 25
Síða 26
Síða 27
Síða 28
Síða 29
Síða 30
Síða 31
Síða 32
Síða 33
Síða 34
Síða 35
Síða 36
Síða 37
Síða 38
Síða 39
Síða 40
Síða 41
Síða 42
Síða 43
Síða 44
Síða 45
Síða 46
Síða 47
Síða 48
Síða 49
Síða 50
Síða 51
Síða 52
Síða 53
Síða 54
Síða 55
Síða 56
Síða 57
Síða 58
Síða 59
Síða 60
Síða 61
Síða 62
Síða 63
Síða 64
Síða 65
Síða 66
Síða 67
Síða 68
Síða 69
Síða 70
Síða 71
Síða 72
Síða 73
Síða 74
Síða 75
Síða 76
Síða 77
Síða 78
Síða 79
Síða 80
Síða 81
Síða 82
Síða 83
Síða 84
Síða 85
Síða 86
Síða 87
Síða 88
Síða 89
Síða 90
Síða 91
Síða 92
Síða 93
Síða 94
Síða 95
Síða 96
Síða 97
Síða 98
Síða 99
Síða 100
Síða 101
Síða 102
Síða 103
Síða 104
Síða 105
Síða 106
Síða 107
Síða 108
Síða 109
Síða 110
Síða 111
Síða 112
Síða 113
Síða 114
Síða 115
Síða 116
Síða 117
Síða 118
Síða 119
Síða 120
Síða 121
Síða 122
Síða 123
Síða 124
Síða 125
Síða 126
Síða 127
Síða 128
Síða 129
Síða 130
Síða 131
Síða 132

x

Jökull

Beinleiðis leinki

Hvis du vil linke til denne avis/magasin, skal du bruge disse links:

Link til denne avis/magasin: Jökull
https://timarit.is/publication/1155

Link til dette eksemplar:

Link til denne side:

Link til denne artikel:

Venligst ikke link direkte til billeder eller PDfs på Timarit.is, da sådanne webadresser kan ændres uden advarsel. Brug venligst de angivne webadresser for at linke til sitet.