Hidrológiai Közlöny 1954 (34. évfolyam)
11-12. szám - Muszakalay László–Vágás István: Ülepítőmedencék áramlástani hatásfokának megállapítása
Muszkalay—Vágás: Ülepítőmedencék hatásfoka Hidrológiai Közlöny 34. évf. 1954. 11—12. sz. Ifll Kísérletek az átfolyási görbe meghatározására Az elméleti vizsgálatok és az igazolásukra végzett kísérletek befejezésével megnyílt a lehetőség az átfolyási görbe meghatározására. Ez némileg változtatott a kísérleti berendezéseken is. Vizsgált változataink esetében legalább 10— 12 percig kellett a jelzőoldatot adagolnunk. A jelzőoldat mennyiségének megállapításánál figyelemmel kellett lennünk arra, hogy előnyös, ha minél kisebb a Q a érteke Q értékéhez képest. Másrészről a koncentráció pontos meghatározása érdekében célszerű volt nagyobb adagolási vízhozammal mérni. A mérhetőségi viszonyok ugyan javíthatók a jelzőoldat koncentrációjának növelésével is, azonban az oldat faj súlyának növekedése ennek határt szab, és csökkenti a mérés gazdaságosságát is. Metilénkék használatánál kb. Q a = 1 liter/ perc festékhozamnál a gyakorlatilag megállapított adagolási koncentráció C a =0,3—0,4 g/l volt. A Q a — Q viszony 1 : 50 körüli érték lévén, a C r értéke 0,006—0,008 g/l között változott. Ilyen értékek mellett még szemmel megkülönböztethető árnyalatokat kaptunk a mintában. A pontos koncentráció értékét hasonló árnyalatú hipermangánoldattal határoztuk meg. A metilénkék oldat színének eltűnéséig titráltunk. Az elszintelenedés megállapítása pár másodpercnyi várakozás után történt. Fehér alátétet haszáltunk és 10—12 cm vastagságú mintákon keresztül figyeltük a színváltozásokat. Az egyenletes festékadagoláshoz 12 literes Mariotte-palackot készítettünk. Ilyen edényt kis vízfolyások vízhozamának megállapítására használnak, az úgynevezett sózási eljárásnál. Működésének lényege az, hogy oldalkifolyással rendelkező edényben levegőztetéssel állandó víznyomást biztosítunk és ennek megfelelően állandó vízhozamot kapunk. A hosszú ideig tartó adagolás nehézségekkel is járt. Arra is számítani lehetett, hogy a víz laboratóriumi körforgása következtében az alapkoncentráció megváltozik. A hibák elkerülésére megszüntettük a víz körforgását és az elfolyást vízvezetékből pótoltuk szükség szerint. A vízpótlás azonban megváltoztatta a medence áramlástani viszonyait, mivel néhány esetben hőmérsékleti ellentéteket okozott. Hatását a későbbiekben bővebben tárgyaljuk. Az átfolyási görbe meghatározására a 3. F, ábrán látható kismintát használtuk fel. A festék beadagolása és medencébe érkezése között csak rövid idő telhetett el. A hozzávezetés idejét azért csökkentettük, hogy az átfolyási idő ne változzék meg lényegesen. Az átfolyási görbék felvétele megerősítette az elméleti meggondolásokat. A mérési eredményeket a 18. ábra mutatja be. Az ismétlések jól egyező eredményeket adtak mindaddig, míg az áramlásokat valami meg nem zavarta. Először zavaró hatás eredményének tulajdonítottuk a görbe közepe táján mutatkozó vízszintes szakaszt is. A további ismétlések szintén mutatták ugyanezt az eltolódást nagyjából azonos értékekkel. Valószínű tehát, hogy ez a medence egyéni tulajdonságát tükrözi. A medence elfolyási szakaszának fenékrészében elég jelentős méretű holttér alakult ki. A festékoldat nagyobb fajsúlyú, töményebb része tehát ide bejuthatott. Egy-két perc eltelte után ebből a részből is megindult a festékszállítás. Közben azonban a koncentráció ideiglenesen állandósult, clZclZ Bi grafikon vízszintessé vált. Az újabb bekapcsolódás ehhez a vízszintes szakaszhoz csatlakozik és így alakul ki törés az átfolyási görbén. 18. ábra. Ebből a jelenségből a tanulság az, hogy nagy figyelmet kell fordítani a festékoldat elkészítésére. Cél az, hogy az oldat jól elkeveredjék és ne tartalmazzon oldatlan szemcséket. Az oldatlan szemcséknek nem szabad a liozzáfolyási szelvény alsó részébe kerülniük. Az előzőkben már említettük, hogy a víz pótlása is okozott zavarokat bizonyos esetekben. A vízvezeték vize lényegesen hidegebb, (10—12 C°) a körforgásban lévő víz hőmérsékleténél (17—18 C°) és így a szivattyú felől érkező víz is hidegebb mint a medencében lévő víz. Méréseink szerint ez az eltérés a medencében 1 C°-ra csökkent. Már ez a kis különbség is jelentős áramlástani változásokat okozott. A festék a medence alján előre haladt, kiszorítva a melegebb, azaz a 19. ábra.
