Hidrológiai Közlöny 1992 (72. évfolyam)

5-6. szám - Szeredi István: Az átmeneti folyamatok csővezetéki turbulens áramlásának dinamikus súrlódási vesztesége

SZEREDI ISTVÁN: Átmeneti folyamatok vesztesége 275 ben a nyomásváltozások kitérései a dinamikus súrlódás közelítő modellezésével kapotthoz hasonlítható. Összességében az 5. ábra egyértelműen bizonyítja, hogy a csővezetéki áramlásokban a szabad és oldott levegőtartalom, valamint az átmeneti kavitáció hatása rendkívül nehezen választható el a dinamikus súrlódástól. Részletes elemzésekkel csak a meghatározó fizikai tényezők olyan tartományában lehet végezni, ahol legalább elviekben kizárhatók egyes hatások. 6. összegzés Az átmeneti folyamatok számításában kvázipermanens súrlódási tényezők alkalmazása nem ad megfelelő eredményt. A turbulens csővezetéki áramlásokra a határréteg elmélet alkalmazása és a keresztirányú viszkózus folyamatokat leíró parabolikus parciális egyenletrendszer numerikus, vagy analitikus megoldása jelenthet olyan eszközt, amellyel az egyes tényezők hatása elemezhető. A csőfalon keletkező dinamikus nyírófeszültségek pillanatnyi értéke a permanens állapotnál 20—40szer nagyobb lehet. Az energiaveszteségek nagysága az egyes folyamatokban meghaladhatja a permanens veszteségek háromszorosát. Az átmeneti folyamatok numerikus modellezésében egyszerűen felhasználhatók a viszkózus folyamat analitikus megoldásai. Az elemzések alapján kiemelhetők a következők: — Az áramlás pontosabb modelljének analitikus és numerikus vizsgálataival célszerű tisztázni a különböző tényezők hatását a dinamikus súrlódási veszteségek nagyságára. Ugyanakkor a további vizsgálatok kísérleti háttere nem értelmezhető a levegő-és gáztartalom, valamint a folyadék-gőz fázismenetek hatásainak elemzése nélkül. Külön ki kell emelni, hogy a határréteg-elmélet ilyen alkalmazása fontos eszköz lehet a csúcsüzemű vízerőművek alvízi medergedradációs folyamatainak modellezésében is. Irodalom D. J. Wood, T. Y. Kao: Evaluation of Quasy-ateady Approximation for Viseous Effects in Unsteady Liquid Pipe Flow — ASME Symp. Unsteady Flow 1968. Philadelphia paper N°68—FE—33. N. A. KartvelÍ8vili: Dinamika napornih truboprocodov — Energia, Moszkva, 1979. Popov, D. N., Kravcsenko, V. O.: Isszledovanyie neusztanovivsegoszja dvizsenyija zsidkoszti pri perehodnik processzah v korotkoj trube — Vesztnik Masinosztroenyie 1974. N°6 pp. 7—10. W. Zielke: Frequency-dependent Friction in Transient Pipe Flow — ASME Journal of Basic Eng. 1968. N°l. Popov, D. N.: Dinamika i regulirovanie hidro- i pnevmoszisztem Masinosztroenyie, Moszkva, 1977. D. J. Wood, J. E. Funk: A Boundary Layer Theory for Transient Viseous Losses in Turbulent Flow — ASME Journal of Basic Eng. 1970. N°4. H. Sch.lich.ting: Grenzschicht-Theorie-Verlag G. Braun, Karlsruhe, 1969. P. Bradshaw ed.: Turbulence-Springer Verlag, Berlin — New York, 1978. D. N. Popov: Gidravlicseszkoe szoprotivlenie truboprovodov pri neusztanovivsemsza turbulentnom dvizsenyii zsidkoszti. — Izvesztia VUZ-ov 1969. N°9. D. Stavitsky, E. Macagno: Approximate Analysis of Unsteady Laminar Flow — ASKE, Journal of the Hydraulic Division HY 12, 1980. December. P. Hischmann: Geschwindig Keitsverteilung und wandschubspannung bei periodischer strömung im kreisrohr — Rev. Roum. Sci. Techn. — Mech. Appliquee 1978/1. D. A. P. Jayaiughe, M. Letelier, H. J. Leutheusser: Frequency-Dependent Friction in Oscillatory Laminar Pipe Flow — International J. Mech. Sci. — Pergamon Press, 1974. vol. A kézirat beérkezett: 1988. december 19. Az átdolgozás beérkezett: 1991. december 10. Közlésre elfogadva: 1992. május 8. Dynamic friction losses in turbulent elosed-conduit flow under transient conditions Szeredi, I. Abstract: From a comparison of the predicted and actually observed transient phenomena in pipelines under pressure it is concluded that actual damping occurs at faster rates than the one estimated analytically with friction loss parameters pertaining to quasi-steady flow conditions. The difference between the theoretical and actual rates tends to increase with the intensity of the transient phenomena. For improving the reliability of the analytical methods it is of interest to examine the changes caused by the variable conditions that are created by the transient processes in laminar and turbulent flows alike. Keywords: Flow under pressure, transient phenomena, turbulent flow, boundary layer, friction losses, Laplace-transform SZEREDI ISTVÁN A műszaki tudomány kandidátusa. Az A.W.E. — Alternatív Víz-Energia Mérnökszolgálati Kft. ügyvezető igazgatója. Szakmai működésének leírását a Hidrológiai Közlöny 1990. óvi 1. számának 23. oldalán közöltük.