Jökull


Jökull - 01.12.1973, Blaðsíða 56

Jökull - 01.12.1973, Blaðsíða 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
Blaðsíða 1
Blaðsíða 2
Blaðsíða 3
Blaðsíða 4
Blaðsíða 5
Blaðsíða 6
Blaðsíða 7
Blaðsíða 8
Blaðsíða 9
Blaðsíða 10
Blaðsíða 11
Blaðsíða 12
Blaðsíða 13
Blaðsíða 14
Blaðsíða 15
Blaðsíða 16
Blaðsíða 17
Blaðsíða 18
Blaðsíða 19
Blaðsíða 20
Blaðsíða 21
Blaðsíða 22
Blaðsíða 23
Blaðsíða 24
Blaðsíða 25
Blaðsíða 26
Blaðsíða 27
Blaðsíða 28
Blaðsíða 29
Blaðsíða 30
Blaðsíða 31
Blaðsíða 32
Blaðsíða 33
Blaðsíða 34
Blaðsíða 35
Blaðsíða 36
Blaðsíða 37
Blaðsíða 38
Blaðsíða 39
Blaðsíða 40
Blaðsíða 41
Blaðsíða 42
Blaðsíða 43
Blaðsíða 44
Blaðsíða 45
Blaðsíða 46
Blaðsíða 47
Blaðsíða 48
Blaðsíða 49
Blaðsíða 50
Blaðsíða 51
Blaðsíða 52
Blaðsíða 53
Blaðsíða 54
Blaðsíða 55
Blaðsíða 56
Blaðsíða 57
Blaðsíða 58
Blaðsíða 59
Blaðsíða 60
Blaðsíða 61
Blaðsíða 62
Blaðsíða 63
Blaðsíða 64
Blaðsíða 65
Blaðsíða 66
Blaðsíða 67
Blaðsíða 68
Blaðsíða 69
Blaðsíða 70
Blaðsíða 71
Blaðsíða 72
Blaðsíða 73
Blaðsíða 74
Blaðsíða 75
Blaðsíða 76
Blaðsíða 77
Blaðsíða 78
Blaðsíða 79
Blaðsíða 80
Blaðsíða 81
Blaðsíða 82
Blaðsíða 83
Blaðsíða 84
Blaðsíða 85
Blaðsíða 86
Blaðsíða 87
Blaðsíða 88
Blaðsíða 89
Blaðsíða 90
Blaðsíða 91
Blaðsíða 92
Blaðsíða 93
Blaðsíða 94
Blaðsíða 95
Blaðsíða 96
Blaðsíða 97
Blaðsíða 98
Blaðsíða 99
Blaðsíða 100
Blaðsíða 101
Blaðsíða 102
Blaðsíða 103
Blaðsíða 104
Blaðsíða 105
Blaðsíða 106
Blaðsíða 107
Blaðsíða 108
Blaðsíða 109
Blaðsíða 110
Blaðsíða 111
Blaðsíða 112
Blaðsíða 113
Blaðsíða 114
Blaðsíða 115
Blaðsíða 116
Blaðsíða 117
Blaðsíða 118
Blaðsíða 119
Blaðsíða 120
Blaðsíða 121
Blaðsíða 122
Blaðsíða 123
Blaðsíða 124
Blaðsíða 125
Blaðsíða 126
Blaðsíða 127
Blaðsíða 128
Blaðsíða 129
Blaðsíða 130
Blaðsíða 131
Blaðsíða 132

x

Jökull

Beinir tenglar

Ef þú vilt tengja á þennan titil, vinsamlegast notaðu þessa tengla:

Tengja á þennan titil: Jökull
https://timarit.is/publication/1155

Tengja á þetta tölublað:

Tengja á þessa síðu:

Tengja á þessa grein:

Vinsamlegast ekki tengja beint á myndir eða PDF skjöl á Tímarit.is þar sem slíkar slóðir geta breyst án fyrirvara. Notið slóðirnar hér fyrir ofan til að tengja á vefinn.