Hidrológiai Közlöny 1960 (40. évfolyam)

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

188 Hidrológiai Közlöny 1960. 3. sz. Dobos—Szolnoky: Szívóaknak hidraulikai vizsgálata 2a—b ábra. A modellbeli szívóakna metszete ferde és függőleges szívócső esetén <Pue. 2a b. Pa3pe3 MoóeAbHoíí ecacueamiqeü uiaxmu e cnytae HÜKAOHHOÜ U eepmunaAbnoü ecacbieamufeü mpyöbi [a] BepTHKa/ibHaH CTeHKa, 3aKpbiBaK>iua« HcnbiTaTeJibHbiH KaHaj7, [fe] BcacbiBaiomaH Tpyőa, ]r] BcacbiBaioiiiaa BopoHKa Ha Tpyöe Abb. 2/a—b. Schnitt durch den Modellsaugschacht im Falle schráger und senkrechter Saugrohre [a] Lotreclite Grenzwand des Versuchsk&nals, [b] Saugrohr, [c] Saugschlund am Ende des Saugrohres 10 cm. Megjegyezzük, hogy az előző megállapításokat nagy szivattyúk (pl. CsV) esetére nem tekintjük mértékadónak, mivel feltehető, hogy a a lapátkerék forgása és a kis szállítómagasságnál kialakuló nagy belépési sebesség miatt tekintélyes előperdület keletkezik. Ennek hatására vonatkozó vizsgálati eredmények jelenleg még nem állnak rendelkezésünkre, azonban úgy véljük, hogy nagy szivattyúk esetén ezzel a kérdéssel is behatóan kell foglalkozni. Vizsgálatainkat 35 em széles, függőleges oldalfalú kísérleti csatoi'nában végeztük (2a—b ábra). A csatornát függőleges fallal (a) keresztirányban elzártuk és az érkező vizet a szivornyaszerűen megoldott szívócsövön (b) keresztül vezettük el. A szívócsőátmérője kísérleteinknél D= 10 cm volt, részben a már említett külföldi kísérletek eredményeinek megfelelően, részben pedig kísérleti csatornánk adott szélessége (35 cm) miatt. A szívóakna (csatorna) szélessége tehát így 3,5 D értékre adódott, ami az ez irányú külföldi vizsgálatok alapján adott értékhatárok között foglal helyet. A szívócső felfüggesztését úgy oldottuk meg, hogy az függőleges, valamint a csatorna hossztengelyének irányában mozgatható és tetszés szerinti helyen rögzíthető legyen. " ^ v' / > j : : > : Áramlási határvonal, etiéíjat.t o viimorgas igen losst •'!. ábra. Áramkép ferde szívócső esetén <t>ue. 3. JluHuu nomona e CAynae HÜKAOHHOÜ ecacbieawiijeü mpyöbi Abb. 3. Strömungsbild bei schrágem Saugrohr A szívócsőre szerelt szívószáj (c), valamint a terelőfelületek egyik oldala a jó megfigyelés érdekében átlátszó anyagból, plexiüvegből, illetve celluloid lemezből készült. A csatorna és szívóakna vízszínének magasságát mérőtűkkel, a szívócsőben uralkodó nyomást pedig piezométercsövekkel mértük. Az értékelés során a szívószájtól 45 cm távolságra elhelyezett piezométercsőben leolvasott adatokat használtuk fel. Ezt a nyomásértéket — a nagyobb mérési pontosság érdekében — 5 cm átmérőjű csőben, vízszintmérő tűvel is mértük. Ered menyek értékelése I. Szívóaknák áramlási viszonyai Ebben a fejezetben csak a szívócső környezetében kialakuló áramlási viszonyokkal foglalkozunk, mert ezeknél a kísérleteknél a rávezetés és átmeneti szakasz zavaró hatását kiküszöböltük. Ennek megfelelően az első kísérleteinkkel csak a ferde és függőleges szívócső környezetében kialakuló (2a- b ábra) áramlási viszonyokat kívántuk tisztázni. A szívóaknában kialakuló áramképet először a J) = 10 cm átmérőjű, ferde (az akna fenéklemezének síkjához képest 45°-os hajlású) szívócső-elhelyezés esetén, Q = 8 és 12 l/sec vízszállítás mellett vizsgáltuk meg. A ferde szívócső környezetében kialakuló, a 3. ábrán látható áramképet M = 4D mélységű vízben, a fenék felett m = 0,6D magasságban elhelyezett szívócső esetén figyeltük meg. Az ezzel kapcsolatos kísérleti változatokat az 1. táblázat 1. láblázat Változatok 1 2 3 I 5 6 Vízhozam [l/s] 8,0 8,0 12,0 12,0 8,0 12,0 Vízszintes elhelyezés A szívóakna tengelyében Magassági elhelyezés a fenék felett 0,6 D 1,2D 0,6.0 1,2 D 0,6 D % 0,6-D Megjegyzés: Az 5. és 6. változatnál ferde aknahátfalat alkalmaztunk. tartalmazza. Figyelemre méltó tény, hogy az akna fenekén érkező vízrészecskék a szívócső tengelyének környezetében kerülnek be a csőbe. Feltüntettük azt az áramvonalat is (a vonalkázott sáv felső határvonala), amelyen a részecskék még lényegesebb iránytörés nélkül jutnak a szívócsőbe. Megállapítható, hogy a vonalkázott sáv az, amely áramlási szempontból a legkedvezőbb körülmények között vezeti a csőbe a vizet, de a sávból táplált csőkeresztmetszet aránylag kicsi, a teljes csőkeresztmetszet felénél alig nagyobb. A csőkeresztmetszet másik felébe már kedvezőtlenebb körülmények között, nagyobb iránytöréssel jut a víz. A felső vízrétegben áramló részecskék pedig általában csak 270°-os iránytörés után érkeznek a csőhöz. Ennek következményeként a szívócső belépési élének környezetében vízszintes tengelyű örvénymozgás keletkezik. Minthogy az örvény-