György István (szerk.): Vízügyi létesítmények kézikönyve (Műszaki Könyvkiadó, Budapest, 1974)
I. Alapok
VÍZÜGYI LÉTESÍTMÉNYEK KÉZIKÖNYVE 1-9 illetve az ebből levezetett Vb M=0 Vp sin a d| sin a = G'íp—d sin a képletből, a metacentrikus magasság az vb m = r-d — Vp sin a-d, a mc.tacenlrik.us sugár pedig az vb F^sin a emelkedett, Vp pedig a folyadékba merült test teljes térfogata. A többi jel értelmezését az 1-30. ábra szemlélteti. A folyadékba merült test dinamikai stabilitása a illetve az illetve az dL — Mdv., a L= Jilfda, o L=2G(KC'-d) összefüggésekből számítható. V a test elbillenésekor bemerült, illetve a másik oldalon a folyadékból kiképletből számítható. A jelölések értelmezése az 1-30. ábrán látható. HIDRODINAMIKA A folyadékmozgások csoportosítása Lamináris a folyadék mozgása, ha részecskéi egymással párhuzamos pályákon mozognak. Nagy viszkozitású folyadékok kis sebességű mozgásakor fordul elő a leggyakrabban. A folyadék kis sebességű mozgásakor keletkezett stabil lamináris mozgás a sebesség növelésekor labilissá, majd turbulenssé válik. A stabil, valamint a labilis lamináris folyadékmozgás határát a Reynolds-számnák nevezett vd/v alakú invariáns mennyiségcsoport számértékével jellemzik, v a sebességet, d a jellemző hosszat, v a kinematikai viszkozitást jelöli. A vízépítési g\’akorlatban a lamináris folyadékmozgás ritkán, rendszerint szivárgási jelenségek esetén fordul elő. A lamináris mozgás egyik példája nagy viszkozitású folyadék kis sebességű mozgása kis átmérőjű csőben. Turbulens a folyadék mozgása, ha részecskéinek sebessége (a sebesség nagysága és iránya) az idő függvényében pulzálva változik. Ennek eredményeképpen a különböző folyadéktömegek mozgásmeny- nyiségei számottevő mértékben kiegyenlítődnek. A turbulens, valamint a lamináris folyadékmozgás határát a Reynolds-szám, magát a mozgást a Regnál ds-egy erdeiek jellemzik. A vízépítési gyakorlatban leginkább ez a mozgástípus fordul elő. Turbulens például az energiatörő medencék, vagy rendszerint a vízfolyások vizének mozgása. Permanens a folyadék mozgása, ha a mozgást jellemző mennyiségek az idő függvényében nem változnak. Permanens állandó (egyenletes) a folyadék mozgása, ha a mozgást jellemző mennyiségek sem az idő, sem a hely függvényében nem változnak. Pl. prizmátikus mederben lejátszódó olyan gravitációs vízmozgás, amelynek felszíne párhuzamos a fenékkel. Permanens változó a folyadék mozgása, ha a mozgást jellemző mennyiségek az idő függvényében állandók, de a hely függvényében változók. Permanens hirtelen változó a folyadék mozgása, ha a mozgást jellemző mennyiségek az idő függvényében állandók, a hely függvényében viszonylag rövid szakaszon, nagymértékben változnak. (Pl. átfolyás bukón.) Permanens fokozatosan változó a folyadék mozgása, ha a mozgást jellemző mennyiségek az idő függvényében állandók, a hely függvényében pedig aránylag hosszú szakaszon, kismértékben változnak. Nem permanens a folyadék mozgása, ha a mozgást jellemző mennyiségek az idő függvényében változnak. Nem permanens fokozatosan változó a folyadék mozgása, ha a mozgást jellemző mennyiségek aránylag rövid idő alatt mérsékelten változnak. Ha a változás rövid idő alatt nagymértékű, a folyadék mozgása nem permanens, hirtelen változó. Az előbbi egyik példája az árhullám levonulása, az utóbbié a lökéshullám terjedése. Áramló a folyadék mozgása, ha sebessége (v) kisebb a hullám terjedési sebességénél, vagyis: v^Ygh. g a nehézségi gyorsulás, h a vízmélység. Ha v > \ gh, a vízmozgás rohanó. Szabad felszínű a folyadék mozgása, ha a levegővel érintkező felületén a légköri nyomás érvényesül. 25
