Hidrológiai Közlöny 1959 (39. évfolyam)

1. szám - Kozák Miklós: A Rakaca-völgyi tározó árapasztó szifonjának modellkísérlete

20 Hidrológiai Közlöny 1959. 1. sz. Kozák M.: A Rakaca-völgyi tározó árapasztó modellkísérlete kísérlet alapján a Froude-féle modelltörvény segítségével választ tudunk adni. A szifonban azonban olyan bonyolult és összetett hidraulikai jelenségek is vannak, melyek nem csak a súly és tehetetlenségi, hanem a kapilláris és súrlódó erő hatása alatt is állanak. A kérdés tovább bonyolódik azáltal, hogy az aknák légtelenítési folyamatánál a kinematikai hasonlóság sem áll fenn. (Ezt a kérdést részletesebben az egyes kísérleteknél tárgyaljuk.) Ennek ellenére a modellen észlelt jelenségekből és a hidraulikai jellemzők értékeiből értékes következtetéseket tudunk tenni a valóságban várható jelenségekre és értékekre. Ezért szükségesnek tartjuk kihangsúlyozni, hogy a modellkísérlet — az előzőekben elmondott nehézségek ellenére is—hasznos és nélkülözhetetlen eredményeket szolgáltatott a tervezés számára. Tekintettel a vázolt nehézségekre, a modell méretarányának megválasztásánál a laboratórium geometriai és műszaki adottságait a legmesszebbmenőkig kihasználtuk annak érdekében, hogy a lehetőleg nagyméretű modellből kapott eredményekből megbízható következtetéseket vonhassunk le a valóságra. Ilyen meggondolás alapján a modellt M = 1 : 12-es méretarányban építettük meg, de csak-fél szélességben, tehát a szimmetria tengelyében elvágva, amit a következő körülmények indokolnak : 1. A szifonfejben lejátszódó hidraulikai jelenségeket csak a szimmetriatengelyben elhelyezett elválasztó plexi-fallal lehetett láthatóvá tenni. 2. Anyag- és költségtakarékosság. 3. A fél modellről kapott észlelési eredmények lényegében a teljes modellével egyenértékűek. Az M = 1 : 12-es méretarányú modell az alábbi főbb részekből, szerkezeti elemekből állt : A felső modell-ládából (hossza: 3,85, szélessége 1,5 és magassága 2,1 m), melynek rendeltetése a bevezetett víz csillapítása és tározási felület létrehozása (4. kép). A felső modell-ládához csatlakozó vaslemeztartályból (hossza 2,9, szélessége 1,5 és magasság 1,2, illetve 1,8 m), melynek egyik oldalában 5mm-es plexi-fal betét volt beépítve a szifonban lejátszódó jelenségek észlelésének biztosítására. Ebben volt elhelyezve a kétoldali beömlési szifonfej és ehhez csatlakozott az alagútba torkolló szifonkönyök megfelelő része. Ugyancsak itt volt elhelyezve az üzemvízkivételi akna is. Az üzemvíz alagútból (hossza 4 m), mely horganylemezből és plexiből készült. Az alsó modell-ládából (hossza 5, szélessége 1,5, magassága 1,7 m), melynek a műtárgy szimmetriatengelyét képező oldala 6 mm-es üvegfalból készült. Ide építettük be a műtárgy süllyesztett utófenekét, és az alvízi meder kezdeti szakaszát. A modell vízellátását egy magasan elhelyezett fix bukóhoz csatlakozó, 12 m hosszú, d — 250 mm 0-jű, 2 db tolózárral ellátott nyomócső segítségével biztosítottuk. A szifonfej és akna horganylemezből, illetve plexiből készült, melyeken a nyomásértékek észlelésére 8 db nyomásmérő csapot helyeztünk el. A nyomásmagasságokat egy helyen öszpontosított táblán lévő üvegcsövekben észleltük. Az üvegcsövek és a nyomáscsapok között az összeköttetést gumitömlők hozták létre. III. A kísérlet eredményei Az elvégzett kísérleteket, illetve azok eredményeit az I. B. pontban közölt üzemi követelmények, illetve kérdések sorrendjében ismertetjük. A következőkben közölt hidraulikai és geometriai jellemzők abszolút értékei a valóságos méretű műtárgyra vonatkoznak. A modellre vonatkozó értékekre külön felhívjuk a figyelmet. 1. A szifonfej rézsütői való távolságának vizsgálata Ennek keretében a következő kérdéseket vizsgáltuk meg : a) mekkora a szifonfejnek a rézsütői való az a legkisebb távolsága, amely mellett a szifonfej környékén az áramlási viszonyok még kielégítőek? 4. kép. A szimmetria-tengelyében elvágott szifon 1 : 12-es méretarányú modelljének panoráma képe : 1. felső modellláda, 2. nyomásmérő tábla, 3. szifonfej, 4. üzemvíz lebocsátó, 6. szifonkönyök, 6. alagút, 7. vízláda bukó nélkül, 8. alsó modell-láda, 9. alvízi meder 0omo 4. naHopaMHbiü eud pa3pe3aHH0ü Modem cutpona no ocu cuMMempuu e Macuimaöe 1: 12 1. eepxHUü Aomoic ModeAU, 2. ufitm ManoMempa, 3. zoAóena cucpona, 4. cőpoc paöoieü eodbi, 5. KOAÉHO cucpOHa, 6. MYNHEAB, 7. eodoöoüHbiü KOAOdeif 6e3 eodocAuea, 8. HUMCHUÜ AOTTIOK ModeAU, 9. HIUICHUŰ 6be<p III. 4. View of the syphon model, scaled to 1 : 12, bisected at the axis of symmetry. 1. Upper model-box, 2. gageboard, 3. syphon-head, 4. discharge outiét, 5. syphon-elbow, 6. tunnel, 7. water cushion without íreir, 8. lower model-box, 9. tailwater channel