Hidrológiai Közlöny 1978 (58. évfolyam)
11. szám - Gruber Kornél: Energiaátalakulások szabad vízsugárban
Gruber K.: Energiaátalakulások Hidrológiai Közlöny 1978. 11. sz. 515 nél) paraméterként az átlagos statikus nyomásmagasság, az x és r irányú sebességek átlaga. Jelen esetben a 2 felületet az x tengely mentén az 1 keresztmetszetig végigfuttattuk, feltételezve, hogy az 1 felületnél x = 1, s az előbbiekben ismertetett számításokat [(4), (15), (19)] a 2 futókoordinátájú keresztmetszetre elvégezve kaptuk a 2. ábrát. x-M 2. ábra. Energiaarányok a kontraháló vízsugárban Puc. 2. ílponopifuu aitepeuü e cmpye Fig. 2. Energy proportions in the contracting jet Tehát ezek szerint a x, illetőleg ip paraméter függvényében bármely esetben meghatározhatjuk az egyes fajlagos energiafajták arányát, sőt számszerű értékét is. Megjegyzendő, hogy a \p kontrakciós tényező értéke y)=0,5— 1 között szokott lenni, de szélsőséges esetekben (pl. gravitáció hatására) ettől eltérő érték is előfordulhat (1. kép). Természetesen a xp zérus értéket soha sem vehet fel. Ha pl. x=2 akkor a fenti enegiajellemzők értékei : Vra 2<7 Vi a =vl q 25 2g 2g' x 2 2g' ' ° vl "2(7 (-7Í4(19/a) 2<7 X „2 V 26 r'U r) 2g' (15/a) Nézzük meg, hogy pl y értéke a vízsugárban mikor éri el a maximumot: V p vl — =Hip=— 2 g y dE v v[ ( í—-—) v X X 2) 2 4 1+-S =° r xv (15) (20) H 2 g ezx = 2 esetében teljesül. y 2 Természetes, hogy a r a értéke annál nagyobb, 2 g minél kisebb y>, maximuma y=0-nál van, de mint már említettük a y = 0 érték nem fordulhat elő (legfeljebb elvonatkoztatva). A 2. ábrán is látható, hogy a kpntraháló vízsugárban az átlagos nyomás, valamint az átlagos V r a és V x a változnak a vízsugár hossza (kontrakciójának lefolyása) mentén. Ideális folyadéksugár — amit egy álló ideális folyadékot tartalmazó tartályból táplált fúvóka hoz létre — rotációmentes áramlású az örvénytételek értelmében, így tehát potenciálból származtatható a vízsugár sebességeloszlása. A potenciálterek egymásra szuperponálhatósága értelmében könnyű belátni, hogy a vízsugárban mind a sebesség, mind a nyomás, mind a kontrakció lefutásában módosulás következik be, és a yi tényező értéke is megváltozik, ha a vízsugár kontrakciójának bekövetkezése előtt arra egyéb potenciáltér hat, pl. gravitáció, torlólap a vízsugárban stb. Ebből következik, hogy a szabad kontraháló vízsugárban visszahatás lehetséges (ami a fúvókában lévő nyomásra is visszahat). A valóságos vízsugár kontrakciója általában pár cm-en belül lezajlik, és eddig az áramlás potenciálisnak tekinthető, annak ellenére, hogy a víz-levegő határfelületét örvénysor képezi. A valóságos vízsugár a kontrakció lezajlása után, tehát a sugár bomlásának kezdete után semmiképmmes vízsugár 1. kép. Függőleges, kontraháló vízsugár ( y>=0,1225) <Pomo 7. BepmuhcaAbHüH KonmpaKifuoHHaa cmpyti (y> = 0,1225) Photo 1. Vertical, contracting jet (ip=0,1225)
