Hidrológiai tájékoztató, 1980
1. szám, április - Thoma Frigyes: Körlemez alatti vízfelület párolgáscsökkentésének kialakulása és fizikai magyarázata
koralcku szeleplemez />=— ecetén F = F 2 k b h<—eseten F< F 2 k b / b / (kör felület) k (henger palást felület) I a viz felülete\ j hengertengely i 2. ábra. A szeleplemez alatti henger alakú légtér „F" b belépő és „F"j. kilépő keresztmetszetei lyesztésével a lemez alatti párolgó víz felületéhez képest — mely az idők folyamán változatlan marad — x körlemeznél h = ——nél kisebb víz feletti magasság esetén már egyre csökken. Áramlási szempontból tex hát h < magasság esetében egy, az áramlás keí resztmetszetében beálló csökkenéssel kéli számolni (2. ábra). A párolgáscsökkenés kialakulása A párolgáscsökkenés a páramolekulák levegőben végbemenő áramvonalirány-, illetve hosszváltozásának és az átfolyási keresztmetszetben keletkező szelvényváltozásnak együttes hatására jön létre. Az alábbiakban e változások és a párolgás csökkenése közötti okozati öszszefüggéseket vizsgáljuk. A kör alakú szeleplemez körül kialakult áramvonalakat és equipotenciális vonalakat sematikusan a 3. ábrán tüntettük fel. Amint az ábrán látható, az egyes áramvonalak hosszai nem egyformák. A szimmetriatengely közelében az áramvonalak hosszabbak mint attól távolabb, vagyis képletesen l 4 > h> l 2> h> l» — l (1) equipotenciális vonalak 3. ábra. Áramvonalak és ekvipotenciális vonalak kialakulása a szeleplemez körül Ismeretes, hogy a pára molekuláris diffúziójának nagysága, általában ° f" «> ahol D = diffúziós együttható és a páranyomás gradiens nagysága dn dx = (P 2 — Pi)/Z (3) ahol p 2 = páranyomás a 2-es helyen, Pi = párarányosság az l-es helyen, I = az l-es és 2-es hely közötti távolság x Tegyük fel, hogy a h = szeleplemez magasság esetén a hengerpaláston át távozó páramolekulák mennyisége dn dx I — — DF ahol F — h (2r) n a hengerpalást felületét jelenti. A (4) dx dn páranyomás gradiens nagysága azonban áramvonalanként más és más. Matematikailag ez azt jelenti, hogy az egyes áramvonalak mentén a páranyomás gradiensek rendre dn dxM (P2 — Pt)/h (5) dn dx (i ) = (P2 — Pi)/h A hengerpaláston át távozó páramolekulák menynyisége ezekután pontosabban kifejezve az (5) képlet felhasználásával d n < 6> U= —= 4 esetén h F b.) U>4 esetén 4. ábra. Páranyomások kialakulása a vízfelszín és a hengerpalást mentén 23
