Hidrológiai Közlöny 1965 (45. évfolyam)

3. szám - Horváth Imre: Légbefúvásos szellőztető medence hirdaulikai kismintavizsgálata

Horváth I.: Légbefúvásos szellőztető medence Hidrológiai Közlöny 1965. 3. sz. 141 Kísérleteink során meghatároztuk a szellőztetőmedencék áramlási viszonyait. Néhány jellemző pontban meghatároztuk az áramlási sebesség értékét. Megállapítottuk, hogy általában az áramlási sebességértékek abszolút értelemben kielégítőek, azonban a leválási tartományok jelentős energiaveszteséget, illetőleg iszapleülepedést okozhatnak. A hatvani medence áramlási viszonyait a 8. ábrán mutatjuk be. Az áramkép módosítására a a MÉLYÉPTERV-nél szakvéleményben javaslatot tettünk. 6. Következtetések, javaslatok 1. A légbefúvásos levegőztetőmedencék áramlási viszonyainak jellemzésére a Froude-féle kismintatörvény érvényes. Az ellenőrző mérések adatai szerint X

v — A

0'

4

3, ami az elméleti értéket jól megközelíti. 2. A levegőbevitel hasonlósági feltételeit az (5) és a (6) összefüggések határozzák meg. A Froude törvénytől való eltérést az okozza, hogy a buborékok felszálló sebességének átszámítási tényezője nem számolható a Froude törvény szerint. 3. A válaszfallal ellátott levegőztetőmedence hidraulikailag kedvező fenékvonalozása elméleti megfontolások és kísérleti adatok alapján ellipszis-görbe szerint történhet. 4. Elvileg a válaszfal keresztmetszete is ellipszis alakúra adódik. Ezen megállapítások a konform leképzés tételeivel bizonyíthatók. 5. A válasz fal-méret és elhelyezés felvétele kísérleti adatok figyelembevételével történhet. A tanulmányban alkalmazott jelölések szerint ^2/^0 = 1.0 -5- 1, 2, illetőleg Aj//^ = 4-^5 értékek felvétele javasolható (1. ábra). 6. A válaszfalas változat esetén a leválások következtében a medence mindkét oldalán cirkuláló vízhengerek képződnek (2., 3. és 4. ábrák). 7. A légbefúvórácsot olyan méretűre kell kiképezni, hogy az a válaszfaltól közvetlen a medence faláig érjen. így egyrészt a rács fölött káros cirkuláció nem jön létre, másrészt a rács mellett nem jut át vízmennyiség úgy, hogy az a buborékos teret elkerülné. 8. A kísérletek alapján kialakítható válaszfal nélküli medence alak is, amelynél leválási tartomány nem képződik, és a sebességértékek az áramlási tér minden pontjában kielégítőek (5. és 6. ábrák). 9. 6 m

2-nél nagyobb hasznos medencekeresztmetszet igénye esetén a válaszfallapos változat javasolható, 6 m

2 alatt pedig válaszfal elhagyható. 10. Az elvégzett kísérletek alapján megállapítható, hogy célszerű, ha a levegőztetőmedencék tervezését minden esetben kismintakísérlet előzi meg, mivel valamely adott esetnek megfelelő műtárgykiképzést ezúton lehet mind műszaki, mind gazdaságossági szempontból egyaránt célszerűen megvalósítani. A fentieken túlmenően a hasonlósági törvények alkalmazásával a műtárgyak tipizálása is megvalósítható. Számpélda Számpéldaként ismertetjük a tanulmányban leírt, a kismintatörvény kísérleti ellenőrzésekor a két különböző méretű légbefúvásos kismintánál alkalmazott levegőhozamok meghatározását. Kiindulási adatok : Q" = 0,9 m

3/óra, w — 25,0 cm/sec, v'i = 18,0 cm/sec, A = 2. A (6) összefüggés szerint a levegőhozamok átszámítási tényezője : A

0= A

2 Tehát w + v'k- A

1' w -f vV 2 „ 25 j 18-2

0'

5 — 2

2 J . „ = 4,68. 25 + 18 Q' = XQ-Q" = 4,68-0,9 = 4,22 m

3/óra. E számítási eljárás alkalmazása esetén a hidrosztatikus nyomáskülönbségektől — ami a buborékméretet is befolyásolja — eltekintünk. A buborékok keletkezésénél, mozgásánál egyébként is túlságosan sok — matematikailag figyelembe sem vehető — tényező működik közre. A fenti számítási eljárás kísérleteink szerint jó közelítésnek tekinthető. Végezetül még megjegyezzük, hogy a levegőhozamok átszámítási módja hallgatólagosan előírja a levegő-víz diszperzrendszer geometriai hasonlóságát, ami természetesen soha nem valósítható meg. Hiszen így minden buboréknak egy geometriailag hasonló megfelelő párjának kellene lenni. Gyakorlatilag azonban teljesen kielégítő eredményhez jutunk, hiszen az összegezett buborék térfogatok átszámítási tényezője A

3, ami már technikailag is megvalósítható. IRODALOM [1] Von der Emde : Belüftung, Arten und Sisteme — Sauerstoffzufuhr und Energieaufwand. Hamburg. 1961. [2] Horváth Imre : A forgókefés eleveniszapos szellőztető medencék kismintavizsgálata. Hidrológiai Közlöny, 1963/3. [3] Horváth Imre: A felületaktív anyagok hatása a szennyvíztisztító berendezésekben végbemenő ülepedési folyamatokra. Vízügyi Közlemények, 1963/2. [4] Levics, V. O. : Fiziko-himicseszkaja gidrodinamika. Akagyemij nauk. Moszkva, 1952. [5] Pattantyús Á. Oéza : Gyakorlati áramlástan. Budapest, 1951. Tankönyvkiadó. [6] Rybinszki, J.—Juraszek, A.—Kuziemska, I. : A rendszer hidrodinamikai és oxigénfelvételének hatása az eleveniszap aktivitására. Gaz, ivoda i technika Sanitarna. 1961/3. Hydraulischer Modellversuch eines Belüftungsbeckens mit Luftgeblase I. Horváth Verfasser berichtet über seine Versuche an Belüftungsbecken mit Luftgebláse, die er in der Forschungsanstalt für Wasserwirtschaft (Vituki) im Jahre 1962