Hidrológiai Közlöny 1965 (45. évfolyam)
4. szám - Bozóky-Szeszich Károly: Hengeres tározó medencék áramlástani vizsgálata
Bozóky-Szeszich K.: Hengeres tározó medencék vizsgálata Hidrológiai Közlöny 1965. 4. sz. 163 végbemenő hőkicserélődés is. Kívánatos, tehát, hogy ezt a hatást is megkíséreljük figyelembe venni. Ennek érdekében a keveredést előidéző mechanikai és hőenergiákat kell vizsgálnunk. Sajnos most is találunk olyan tényezőket, amelyek számszerű értékét nem ismerjük. A hőenergiát számításba venni rendkívül nehéz. Ennek egyrésze a medencében levő víz hőmérsékletét befolyásolja, egy másik része a keveredést segíti a konvektív mozgás révén. A medencében levő víz hőmérsékletét a bevezetés kezdetén és folyamán több helyen és több alkalommal mértük, ezekből az adatokból tehát számítani lehetne, hogy a medencébe bevezetett hőmennyiségből mekkora rész fordítódott hőmérsékletváltozásra és mennyi az, ami a keveredésben segített. Ezt a vizsgálatot azonban több körülmény befolyásolja, például az hogy a víz a környezettel kapcsolatban áll, hőt vehet fel, vagy adhat le. A hőmérséklet mérésénél 0,01 C° hiba a hőenergiával egyenértékű mechanikai energia számításánál 1 liter víz esetén 4,27 mkg-al egyenértékű, több liter víz esetén tehát a hőmérsékletmérő,s hibája, a mechanikai energiára átszámított hőenergia esetében több száz mkg-nyi hibát jelent, ugyanekkor a mozgási energia modellméretben, mindössze néhány mkg. Részben hasonló problémák mutatkoznak a mozgási energiával kapcsolatban, ennek egy része a keveredést segíti elő, egyrészét felemészti a súrlódás. Éppen ezért a mozgási és hőenergia vizsgálatánál ezt a két energiát különválasztottuk. A keveredést befolyásolja, hogy a bevezetett víz mozgási energiájának és a medencében levő víz helyzeti energiájának összege, hogyan aránylik a bevezetett víz mozgási energiájához (QI — g 0 egyenlőséget tételezve fel, tekintve, hogy az eltérés az energiák szempontjából nem számottevő) : PK • +eVo-Q-0 i + Vo h-g ~ V l~2 V l = 1 + X Fr' ahol V x -T * - " ~gh' amelyben v a medencébe bevezetett víz sebessége, h a medencébe levő V 0 térfogatú víz mélysége. A hőenergia szempontjából a medencébe bevezetett és az ott már meglevő hőmennyiségnek a bevezetett hőmennyiséghez való viszonyát tekintettük jellemzőnek. A hőmennyiség számításánál a víz (beleértve a jelzett vizet is) fajhőjét 1 kcal/kg-nak vettük fel, mert a tiszta víz fajhője 15 és 28 C° között ettől az értéktől csak kismértékben tér el, a jelzett víz fajhője pedig az általunk alkalmazott kis töménységek mellett ugyancsak néhány ezrelékkel tér el az egységtől. Az említett hányados tehát 1 és Fr T 1V 1 1 +• TpV C T 1V 1 A V 0 víztérfogat q ( ) és V l víztérfogat g 1 sűrűségének eltérő volta most sem hagyható figyelmen kívül és így az a paramétert következők alapján is vizsgálhatjuk: «=/(t, e, 1+^). (5) Természetesen a (4) és (5) kapcsolatok függő változójaként /? is választható. Akár a akár /3 értékeit vizsgáljuk, akár ezeket a (4) és (5) szerinti független változók függvényében, célszerű, ha y, r, I, X, Fr és e értékei tág határok közt változnak. Éppen ezért ugyanazon víz be- és kivezetési változatnál többféle átmérő és vízhozam (I és Fr változása), F 0 és V 1 érték, valamint 1\ hőfokú bevezetett víz (y, r, A és e változása) mellett végeztük vizsgálatainkat. Az egyes méréseknél a bevezetés ideje alatt a bevezetett vízhozam (Qb) állandó volt. A (4) illetőleg (5) jelű összefüggések számítását a korrelációszámítás módszerei szerint végeztük [5]. A várható kapcsolat nem lineáris. Éppen ezért az exponenciális kapcsolatot logaritmikus alakra való áttéréssel lineárissá tettük. A kapcsolati egyenleten kívül meghatároztuk a kapcsolat szorosságát jellemző R korrelációs tényezőt is. A korrelációs tényező azonban nem-lineáris korreláció esetén a változók logaritmusai közti kapcsolatot és nem a változók valódi értékei közti kapcsolatot jellemzi. Erre való tekintettel, az egyes mérési esetek független változóit a kapcsolati egyenletbe helyettesítve kiszámítottuk a függő változó (pl. a) értékeit (a s z) és kiszámítottuk a paraméter számított és mért értékeinek százalékos eltérését (A%). valamint a százalékos eltérések szórását (aj). Az a keveredési paiaméter és a befolyásoló tényezők kapcsolatát a 2a és 2b változatok esetében vizsgáltuk. Annak érdekében, hogy a mérések számának hatását megállapíthassuk a 2b változat esetében az « =/(?» r) kapcsolatot n — 20 és n = 24 mérés esetén is vizsgáltuk. Az eredményül kapott összefüggések az alábbiak : A 2a változat esetén 20 mérésből a = 0,953 /.«3 Jr-o,o34 To,453 ( 6 ) R — 0,69 és a A = 9,22% A 2b változat esetén a 20 mérésből számítva a = 0,951 /.i80j_o,o8o To,M3 (7 ) R = 0,77 (íT^-t ebben az esetben nem számoltunk), 24 mérésből számolva pedig a = 0,964y°' 17 7/ 0,094^.0,453 (g ) R = 0,81 o A = 11,67% Ugyancsak a 2b változat esetén, 24 mérésből = 0,943 y 0,26 5r~ 0,122 T0,600 R = 0,84 a A= 14,00 % (9)
