Hidrológiai Közlöny 1960 (40. évfolyam)

3. szám - Dobos Alajos–Szolnoky Csaba: Szívóaknák hidraulikai vizsgálata

Dobos—Szolnoky: Szívóaknák hidraulikai vizsgálata Hidrológiai Közlöny 1960. 3. sz. 181 viszonyai, elsősorban a szívócső környezetében keletkező örvénymozgások döntő módon befolyásolják — tulajdonképpen csak arra a szívóaknatípusra vonatkozóan érvényesek, amelyben azokat meghatározták. A szívócső további szakaszán pedig az említett örvénymozgások miatt rendezetlen áramlás keletkezhet. Ilyen esetekben a súrlódási és helyi nyomásveszteségek számítása is számos bizonytalanságot tartalmaz. A szívócső nélkül működő csavar- és szárnylapátos szivattyúk alkalmazása esetén a szívóakna áramlási viszonyai közvetlenül a szivattyú hatásfokát befolyásolják. (Ez egyébként a rövid szívócsővel működő bármely szivattyútípus esetén is előfordulhat). A szívócső környezetében kialakuló örvénymozgások ugyanis a szívócsőbe történő beáramlást lüktetésszerűvé teszik és ezért a szivattyú hatásfokát csökkentik. A nyomásveszteségek áttekintése alapján megállapítható, hogy a szívóakna helyes hidraulikai méretezése, a gazdaságos szivattyúzási üzem biztosítása szempontjából, egymagában is rendkívül jelentős, minthogy a szivattyúzási hely hidraulikai viszonyait nagymértékben befolyásolja. Az áramlási veszteségek nagysága, mint láttuk, elsősorban az átmeneti szakasz és a szívóakna áramlási viszonyaitól függ. Ezek gazdaságos minimumra való csökkentése pedig az áramlási viszonyok részletes felderítése és javítása útján remélhető. Az üzemi és hidraulikai viszonyok átfogó vizsgálatával, vagyis a szivattyúzási hely hidraulikai hatásfokának alakulásával tulajdonképpen csak akkor lehet foglalkozni, ha az egyes alkotóelemeket, az átmeneti szakaszokat, a szívóaknát, a csővezetéket és a nyomóaknát külön-külön részletesen tanulmányoztuk. Az átfogó vizsgálat előkészítésének egyik lépését jelenti az a kutatási munka, amely a tanulmány további részében kerül ismertetésre. Ebben a részben elsősorban a saját, illetőleg a külföldi, a szívóaknák hidraulikai kiképzésére vonatkozó kutatási adatokat adjuk közre. A szívóakna méretei A helyszíni és laboratóriumi vizsgálatok legfontosabb célja a szívóaknaszélesség (B), a hidraulikai szempontból szükséges hossz (L), az aknában biztosítandó vízmélység (M), a szivattyú alaprajzi (Z, és L

2), valamint magassági (m) elhelyezésének meghatározása (1. ábra). A tervező mérnöknek ezekre az adatokra van szüksége. A hidraulikai viszonyok rövid áttekintése után, a szívóakna méreteire vonatkozóan, néhány általános jellegű megállapítást már tehetünk. A szívóakna B szélessége elsősorban a szivattyútól, L hossza pedig a szivattyútól, a víz rávezetésének körülményeitől, az átmeneti szakasz megoldásától (L

2) és az akna alakjától (L

x) függ. A szívóaknában kívánatos M vízmélységet elsősorban a szivattyú és az annak környezetében kialakuló áramlási viszonyok, a szívószáj m aknafenék fölötti magasságát pedig a szivattyú méretei, vízszállítása és alaprajzi elhelyezése befolyásolja. A kisminta leírása 1) Hosszúság, vízhozam és sebesség átszámítási tényezői A kisminta méretarányát laboratóriumi adottságainak. valamint később ismertetésre kerülő külföldi vizsgálatok eredményeinek megfelelően A = 5 értéknek választottuk meg. A Froudetörvény alapján a sebességek átszámítási tényezője így A~

2 = 2,24 a vízhozamoké pedig 5 A"

2 = 55,91 értékre adódott. 2. A kísérleti berendezés A kísérleti berendezés tervezésénél felhasználtuk a potsdami és karlhorsti kutatóintézetek vízépítési és hajózási részlegének hasonló tárgyú kismintakísérletei során szerzett tapasztalatait és eredményeit [2]. Ezeket a vizsgálatokat függőleges tengelyű szárnylapátos modellszivattyúkkal és szivornyákkal végezték. Végeredményként megállapították, hogy a lapátkerék forgása az akna áramlási viszonyaira csak kismértékű zavaró hatást gyakorolt. Ez a zavaró hatás azonban az egyéb hatások (hozzáfolyás stb.) mellett elhanyagolhatóan kicsiny volt, ezért laboratóriumi vizsgálatok esetén modellszivattyú helyett szivornya, is alkalmazható, amennyiben annak- átmérője legalább Csotorno ttmenefi stokosi Suvookni/ 1. ábra. A szívóakna, átmeneti szakasz, csatorna csatlakozása és a tanulmányban használt jelölések 0ue. 1. Bcacbwawiyan uiaxma, nepexodHbiű ynacmoK, nodxod KdHdAa a o6o3HaneHUH e cmambe Abb. 1. Anschluss des Saugschachtes, der Übergangsstrecke, des Kanals und die im Beitrag benutzten Bezeichnungen