Hidrológiai Közlöny 1966 (46. évfolyam)
3. szám - Bozóky-Szeszich Károly: Vízellátási csőhálózatok hidraulikai számításának néhány kérdése
110 Hidrológiai Közlöny 1966. 3. sz. VÍZELLÁTÁS Vízellátási csőhálózatok hidraulikai számításának néhány kérdése B 0 Z ŐÍK Y-S Z E S Z I C H KÁROLY* 1 A súrlódási veszteség számítására szolgáló képletek A csövekben nyomás alatt mozgó víz súrlódási veszteségének számítására szolgáló nagyszámú képlet közül hazánkban főleg Hazen—Williams és újabban még csak kisebb mértékben Colebrook— White képletét alkalmazzák. Hazen—Williams képlete szerint : r v i 1,85 * = L O,354570J°.« 3] ' ^ ahol h a súrlódási veszteség [m], l a vizsgált csőhossz [m], v a csőben áramló víz sebessége [m/s], D a cső átmérője [m], C a cső anyagától (érdességétől) függő tényező, e az egységnyi hosszú cső súrlódási vesztesége [m/m]. A képlet gyakorlati alkalmazását táblázatok [5, 19] könnyítik meg, amelyek C = 100 esetében a cső átmérője és vízszállítása függvényében e értékét adják meg. Abban az esetben ha a cső anyaga eltér a táblázatban alapul vett értéktől, akkor a súrlódási veszteség h = <x • E -l kifejezésből számítható, ahol a a cső anyagától (érdességétől) függő javító tényező. Az idézett nyomtatásban megjelent táblázaton kívül vízellátással foglalkozó tervezőintézeteinkben táblázatok, grafikonok készültek házi segédletként, ugyancsak a fenti képletet véve alapul, melyben a C értéke vagy ugyancsak 100 vagy attól eltérő. Colebrook—White képlete a X ellenállási tényezőt adja meg : L-= s_2log(U 2,51 Re ÍJ. + k 3,71 D t , 1 képlet alapján készült grafikonokat tartalmaz. Ezenkívül könyvtárainkban, intézményeinknél több olyan táblázatot tartalmazó könyv is található [8, 12], amely az összetartozó vízhozam és súrlódási veszteség értékeket tartalmazza a csőátmérő és az érdesség függvényében. Megnehezíti ezeknek a táblázatoknak a használatát az a körülmény, hogy nem kerek értékű vízhozamokhoz tartozó súrlódási veszteséget, hanem kerek értékű nyomásesésekhez tartozó vízhozamot adnak meg. Az említett két táblázat alkalmazásának nehézségeit küszöböli ki az ÉM Mélyépterv sokszorosításában megjelent, Jani Sándor ós Takács Ottóné által készített segédlet [7]. A szerzők Colebrook—White képletéből számított X ellenállási tényezőt alapul véve, a súrlódási veszteséget a v 2 l Q 2 i h X2gD K 2gF* D cQH (4) (2) ahol k a cső érdessége, D a cső átmérője, Ke a Reynolds-szám. A X ellenállási tényező ismeretében a súrlódási veszteség a (3) összefüggéséből számítható, amelyben az egyes jelölések az előbbiekben felsoroltakkal megegyeznek. Colebrook- White képletének használatát nehezíti bonyolult szerkezete, bár a VITUKI kiadványai között már közel egy évtizede jelent meg olyan [13], amelyezen * Építőipari és Közlekedési Műszaki Egyetem. Budapest. összefüggésből számítva, grafikonokat szerkesztettek, amelyekből a különböző átmérőkhöz tartozó c tényező értéke állapítható meg az érdesség és a vízhozam függvényében. A c tényezőt fajlagos ellenállásnak lehetne nevezni, mértékegysége s 2/m 6. Miután ez utóbbi kiadvány könnyen kezelhető alakban bocsátja közre Colebrook•—White képletét, nincs akadálya annak, hogy ezen képlet alkalmazása hazánkban az eddiginél nagyobb mértékben elterjedjen. Feltehető a kérdés, hogv a súrlódási veszteség számítására szolgáló nagyszámú képlet közül, azokon belül is az említett kettőt vizsgálva, melyik szolgáltat helyesebb, a súrlódási veszteség valódi értékét pontosabban megadó eredményt. Ezzel a kérdéssel, több más képletet is vizsgálva a Nemzetközi Vízellátási Szövetség (International Water Supply Association) 1952. évi párizsiéi 1955. évi londoni kongresszusa [16, 17] foglalkozott és mint általános érvényű, elméletileg is megalapozott összefüggés, a Colebrook—White képlet használata mellett foglalt állást. Hazánkban a tervezők véleménye megoszlik. Szóbeli közlések szerint egyes tervezők — főleg az esőztető öntözéssel foglalkozók — Hazen—Williams képlete mellett foglalnak állást, mások, főleg a vízellátási hálózatok tervezői, irodalmi adatok alapján, Colebrook—White képletének alkalmazását részesítik előnyben. A két képletből számítható súrlódási veszteség összehasonlítása érdekében táblázatból [5] kiolvastuk a súrlódási veszteség Hazen—Williams képlete alapján számított értékeit (hji), valamint kiszámítottuk Colebrook—White képlete alapján (hc), a k érdességre különböző értékeket véve fel. A két különböző képletből számított súrlódási veszteség hányadosát a (hcjhu) 0 100 mm cső esetében az 1. ábrán tüntettük fel, a sebesség és az érdesség függvényében. Ugyanezt a hányadost tüntettük fel a 2. ábrán v = 1,0 m/s sebesség esetében, a csőátmérő és az érdesség függvényében.
