Hidrológiai Közlöny 1963 (43. évfolyam)

3. szám - Major Pál: A szűrőcső közvetlen megszívásának hatása a csőkutak vízhozamára

Major P.: A szűrőcső közvetlen megszívásának hatása Hidrológiai Közlöny 1963. 3. sz. 239 dási veszteséggel kelljen számolnunk, zirlv = 7T- • A —5", 2g d és így a (3) egyenlet 2 = Ahyhíg v* A^ 1 + ~ r 1 -7»ií 2g' d) z értékét méterben kifejezve : M[m] • 13,59 z[m] z>

2[m

2/s

2] • A (4) (5) gr[m/s

2] -<í[m] Az (5) egyenlettel számoltunk, amelyben A értékét Nikuradse, valamint Colebrook összefüggései alapján határoztuk meg. • A kísérlet eredménye A kísérlet mérési eredményeit a 4. ábrán tüntettük fel. Mind a Q = f (s) összefüggésekből, mind a Q = f (s') összefüggésekből nyilvánvaló, hogy a két különböző szivattyúzást módhoz tartozó mérési adatok azonos görbét határoznak meg, tehát a kút vízadóképessége a szivattyúzási módtól független. (A szívócsőből való szivattyúzás esetében csak akkor változik a kút vízadóképessége, ha a szívócső lábszelepe beleér a szűrőcső perforált részébe, és így a lábszelep feletti szűrőzött rész vízszállítása a lábszelep átmérőjétől is függ.) A kút vízadóképessége nem is változhat, hiszen a fizikai adottságok sem változnak, a szűrőzött felület mentén mindkét esetben azonos nyomásviszonyok alakidnak ki, és így az azonos depressziókhoz azonos vízhozamok tartoznak. A két szivattyúzási mód között a szivattyú teljes nyitása mellett szállított legnagyobb vízhozam tekintetében mégis elég lényeges eltérések mutatkoznak. A szivattyúk szívási magassága ugyanis két részből tevődik össze. Az egyik a szivattyú tengelyétől a leszívott kútbeli vízszintig mérhető ún. geodéziai magasság, a másik az ellenállások okozta magasság. A két ellenállás összege a szivattyúk esetében a szívási magasságot, (h

3z) 4. ábra. A dunaszentgyörgyi kísérleti csökút vízhozamgörbéje 4. Kpuean deőuma ormmHoao mpyőnamoeo KOAOdifa e JJyHaceHtndebepdb Fig. 4. Discharge curve of the Dunaszentgyörgy test well. jelenti. Ez a szívási magasság szivattyútípusonként változó és függvénye a szivattyúzott Q vízhozamnak. Teljes nyitás esetében az adott vízhozamhoz tartozó szívási magasság két összetevője az ellenállásoktól függően változik. Ha nő az ellenállás, csökken a geodéziai magasság, és fordítva. Mivel a kút által szállított vízhozam a geodéziai magasság által létrehozott depresszióval arányos, nagyobb ellenállások, tehát kisebb geodéziai magasság, kisebb kitermelhető vízhozamot jelent. A szűrőcső közvetlen (szívócső és lábszelep nélküli) megszívásakor tehát nem a kút vízadóképessége változik, csupán az ellenállások csökkenése folytán (nincs lábszelep, a víz nagyobb átmérőjű csőben mozog) megnövekedhet a kútbeli leszívás, tehát nő a depresszió mértéke is, amely természetesen nagyobb vízhozamot jelent. Ezt mutatják a 4. ábrán feltüntetett mérési eredmények is. Ebből az ábrából látszik, hogy a teljes nyitáshoz és a szűrőcső közvetlen megszívásához tartozó (Q, s) pont rajtamarad a kút vízadóképességét ábrázoló Q =f(s) közel lineáris összefüggés görbéjén. A fentiekben elmondottakat nézzük a kísérlet esetében most már számítással is. Példa A szívócsövei való szivattyúzáskor teljes nyitás esetében a következő adatokat mértük : nyugalmi talajvízszint a csőperem alatt 1,43 m vízhozam 891 l/p a leszívás mélysége 4,63 m, s = 3,2 m a cső pereme és a szivattyú tengelye közötti magasság (2. ábra) T". 0,2 m a 80 mm 0-jű szívócső hossza 9,6 m a könyök utáni csőhossz (2. ábra) 0,4 m Az összes ellenállás : «

2 / l \ Sh

v = h

v lábszelep hv lábszelep = 0,35 m (lásd : Pattantyús : Gyakorlati áramlástan c. könyvét.) a A értéke : 0,025, r/e = 133-as relatív órdesség és 190 000-es Reynolds szám mellett. C, értéke, a 90°-os könyök veszteségtényezője : 0,16. F = 0,005 m

2 Q = 0,0148 m

3/s v — 2,95 m/s t 1

0 ^ 0,35 + 0,443 1 + 0,025 (- 0,16 = 2,24 m ^ l 0,08 ) A szívási magasság tehát : 2,24 m (Eh

v) 0 20 m } (g

eodézia

i magasság) 7,07 m A szűrőcső közvetlen megszívásakor mért adatok teljes nyitás mellett : vízhozam 1320 l/p a szűrőcső átmérője 124 mm leszívás a vákuum-méter helyén ,,z" 6,02 m a megcsapolás és a könyökcső közti távolság 0,08 m a megosapolás és a szivattyútengely közti távolság 0,35 m a könyök utáni csőhossz 0,55 m