Hidrológiai Közlöny 1963 (43. évfolyam)
2. szám - Szivák Attila–Pásztor Dezső: A hidraulikus anyagszállítás néhány hidraulikai kérdésének kísérleti vizsgálata
Szivák—Pásztor: A hidraulikus anyagszállítás Hidrológiai Közlöny 1963. 2. sz. 153 hatónak, mert a vízszintes, vagy közel vízszintes csőben az anyag osztályozóclik és ilyen kis űrtartalmú és jól átlagolt mintát venni általában nem lehet. Mi azonban az osztályozódás hatását kiküszöböltük azáltal, hogy az egyik mintát közvetlenül a szivattyú után vettük, ahol a mozgás még erősen örvényes, a másikat pedig a cső végén, ahol az anyag a tartályba visszafolyt. Ez utóbbi mintavevőhely függőlegesen felfelé vezető csőszakasz után volt és feltételezzük, hogy az anyag itt már ismét jól keveredett. Feltevésünk helyesnek bizonyult, a két helyen vett minta általában megegyező összetételeket mutatott. 4.2. A mérési eredmények értékelése Előzetes tanulmányaink (Pásztor—Szivák : Hidraulikus anyagszállítás : Vízügyi Közlemények 1961. 4.) alapján megállapítottuk, hogy az adott finom szemcseszerkezetű és töménységű zagy esetében a tényleges súrlódási veszteségek és a szállítási határsebességek legmegbízhatóbban Jufin szovjet és Durand francia kutató módszere szerint számíthatók. Jufin mincl a kritikus sebességre, mind a szállítási határsebességre meglehetősen bonyolult tapasztalati összefüggést ad. Durand a szállítási határsebesség meghatározására szintén tapasztalati módszer alapján felállított összefüggést ajánl, míg a súrlódási veszteség véleménye szerint — az alkalmazott szemcsetartományban — nem tér el a tisztavízre jellemző nyomásveszteségtől és vízszintes cső esetén a zagy fajsúlyától sem függ. Az ismertebbek közül még meg kell említeni a szovjet Roert és Gorjunovot. A Ror féle értékek a határsebesség környezetében megbízhatóak, de nagyobi) sebesség esetén a biztonság javára nagyon eltérnek. Gorjunov táblázatai — sajnos — a finomabb szemcsetartományban nem helyesek. A valódi értéknél 300—400%-kai is magasabb eredményt szolgáltatnak. Az értékelés megkönnyítése céljából kísérleti adataink ábrázolása során a vízszintes tengelyen a sebesség négyzetét (v 2) míg a függőleges tengelyen a hozzátartozó súrlódási veszteségeket (h') raktuk fel (11—13. ábra). Az ábrák, összehasonlítás céljából az előbb említett kutatók egyenleteit képviselő egyeneseket is tartalmazzák. (A négyzetes skálát azért választottuk, mert a súrlódási veszteség és a sebesség közötti összefüggés közel négyzetes.) Az ábrából kitűnik, hogy a Durand és Jufin féle egyenes mindhárom csőátmérő esetén a mért pontok szórási tartományán halad át. Durand egyenese inkább a pontok súlyvonalába esik, míg Jufiné azoknak felsőburkolója. Minthogy adataink hibahatára nem tekinthető ismertnek, ezért a súlyvonal környezetében elhelyezkedő Durand-féle egyenest nem tekinthetjük általános érvényűnek. Az azonban egyértelműen kitűnik, hogy Jufin-módszere esetünkben egészen valószínű adatokat szolgáltat és emellett biztonsággal alkalmazható. Roer módszerével azonban véleményünk szerint rendkívül óvatosan kell bánni. A szállítási határsebesség környezetében Roer képlete Durand és Jufin értékei közé eső értéket ad. Ennél kisebb sebesség esetében azonban a valóságnál lényegesen kisebb értékeket szolgáltat. Így pl. eliszapolódásos szállítási mód esetén már nem ajánlható. (Olyan szállítási módszer ahol a zagy vezetékben megengednek bizonyos mértékű lerakódást, amelynek vastagsága a szállítási sebességtől függően változó is lehet.) Gorjunov módszerének alkalmatlansága az ábrából kitűnik. A mért pontok lényegesen Gorjunov görbéi alatt helyezkednek el. Vizsgáltuk továbbá azt is, hogy a zagy töménysége a súrlódási veszteséget miként befolyásolja. A méréseink alapján azonban törvényszerűséget még nem tudtuk megállapítani. Megjegyezzük, hogy a legtöbb szerző képlete a súrlódási veszteség értékeire — a mi kísérleteinknél levő szemcseszerkezeti és töménységi határon belül — mindössze 4—6%-os szélső eltérést ad. Ez az eltérés az átlagosan 10%-ra becsült hibahatárunkon belül van. A szállítási határsebességre nézve pontos adatokat neih kaptunk. A felrakott mérési pontok alapján azonban becsülhető. A legtöbb szerző szerint a kritikus sebesség helyén a „v—h" görbének mélypontja van, kisebb sebességek esetén „h" értékek emelkednek. Tapasztalatunk szerint a határsebesség alatt a nyomásveszteség értéke bizonytalanná válik, azonos sebesség esetén is időben változtatja értékét a csőbeli leülepedés és az elmosódás szakaszosságánek megfelelően. A méretezést feltétlenül külső a burkoló görbe szerint célszerű végezni. A becsült szállítási határsebességek a zagy töménységétől függetlenül a következő értékek közé esnek : 0 [mm] 150 250 300 Vkr 0,80—1,10 1,10—1,40 1,20—1,50 Összefoglalás A kísérleteink alapján tisztázódott, hogy az irodalmi közlésekből ismert összefüggések közül Jufin számítási módszerével közelíthetők meg legjobban a valós értékek. Ezen túlmenően tapasztalatokat szereztünk a szállítandó anyag várható tulajdonságaira, és itt elsősorban azokra gondolunk, amelyek az ábrákról nem határozhatók meg. Megismertük az anyagot, laboratóriumi feldolgozás során képet kaptunk a zagy fizikai-kémiai jellegű viselkedéséről. További jelentőséget tulajdonítunk annak, hogy megismertük a kísérleti berendezéshez használatos műszereket, mérőket, felszereléseket, illetve ezeknek zagyszállítással kapcsolatos működésüket. Ezek jelentős részét kísérlet közben módosítani, javítani kellett, tehát a következőkben már ilyen irányú tapasztalatainkat is felhasználhatjuk.
