Hidrológiai Közlöny 1965 (45. évfolyam)

12. szám - Hamvas Ferenc–Starosolszky Ödön: Csőszivornyák vízszállítása

542 Hidrológiai Közlöny 1965. 12. sz. Hamvas F.—Starosolszky ö.: Csőszivornyák vízszállítása Ezek szerint a méretarányhatár megállapítása érdekében feltétlenül meg kell mérni a felszálló ágra eső energiaveszteséget. A modelltörvények alkalmazásánál nehézséget jelent, hogy a Froude- és a Reynolds-féle modelltörvényt tulajdonképpen egyidejűleg kellene kielégíteni. Tudjuk, hogy ez a geometriai méretek tekintetében nem okoz nehézséget, de már a sebességeknél és így a vízhozamnál igen, mivel a sebességek viszonyszáma Froude alapján \ A, Reynolds alapján —, ugyanígy a vízhozamoké A Froude alapján A

2, illetve Reynolds alapján A. v — -1 = VT = V

m [ 2 gh 1 i + l+EÍ I 2gh 1 2gh

m a geometriai méretek viszonyszáma, a méretarány hm A képlet csak akkor helves, ha /T+r^ = 1, azaz rf = Ezek szerint a veszteségtényezők azonosságát is biztosítani kell. Ennek feltétele, hogv -)- ... -)- |i ...-)- s — = mindkét rendd szerben egyenlő legyen. Ennek legegyszerűbb feltétele, hogy az egyes tagok rendre egyezzenek egymással, azaz - 4- £ -0 I l In £ , — £m 11 —r — -j- egyenlőséget a méretarány biztosítja, a a súrlódási tényező egyenlőségét azonos anyaggal célszerű biztosítani. A méretarány kisebbítésnek határt szab az is, hogy a modellben is meg kell tartani a turbulens vízmozgást, azaz közelítőleg ^^->580 v kell legyen. Azaz Froude alapján V'd — >580 A l

2vX A

3'

2 v-d 58(h> Re 2/ü \<(

v

d V= ( K> V V580v) V 580 ; Vagyis, ha Re kicsi, akkor Re/580 ~ 1 és akkor kicsinyítés nem lehet, ha Re nagy, akkor a kicsinyítés is erős lehet. A Reynolds-szám legalacsonyabb értéke a gyakorlatban ritkán esik 10

4 alá, így A < 20 '

3 = 7,5 ! Az energiaveszteségek hatása Mint láttuk, a veszteségek 1. csökkentik a vízszállítást, 2. másrészt csökkentik a szivornya „emelőmagasságát". Célszerű tehát, ha a veszteségek csökkentésére törekszünk, mert ezáltal szivornyánk 1. több vizet képes (ugyanolyan keresztmetszet esetén) szállítani, 2. az áthidalható akadály magasabb lehet. Vizsgáljuk meg tehát a veszteségtényező hatását a) a vízszállításra, b) a felszálló ág magasságára. Az előbbiek szerint a f veszteségtényező megváltozásának hatására az eredeti Q vízhozam Q'-re növekszik, mégpedig 91 Q I \ + ~A. arányban, azaz a veszteség csökkentése révén a vízhozam Q' = Q i n TTW = Q

y értékre növekszik, ahol 27£ >> és így y > 1. A szivornya tetőpontjának magassága közelítően (7. áhra). ( Po — Po 1 i | f Po — Pv ) t y J l 1 1 y j Ahm Első közelítésként feltételezhető, hogy a nyomásviszonyok és sebesség viszonyok nagyjából állandóak, és ekkor ZJ

2 ü

2 Ahmax = Zhúl — Uhví Sd (£! — £ 2) — = —- , ^9 ^9 azaz a magasságnövekedés a veszteségtényező csökkenéssel arányos. A sebességváltozások figyelembevételével pedig ^^max — Ehv i Uhv 2 2 2 % — *>01 2 2 ^02 2(7 2(7 — . ^ »í y—QV 9

2 qv 2gF* 2gF

2 Q

2 2gF

2 ^ 2gF* [(l-y

2) + f

1f

cV/

2] = Ezek szerint a belépési (felvízi) oldalon a veszteségek csökkentése nemcsak a vízszállítás növelését, hanem arányosan a szivornya legmagasabb pontjának felvíz feletti távolságának kedvező növelését is eredményezi.