Kozák Miklós: A szabadfelszínű nempermanens vízmozgások számítása digitális számítógépek felhasználásával (Akadémiai Kiadó, Budapest, 1977)

Első rész. A szabadfelszínű permanens és nempermanens vízmozgások elmélete - 2. A szabadfelszínű nempermanens vízmozgások differenciálegyenletei

2. A SZABADFELSZÍNÜ NEMPERMANENS VÍZMOZGÁSOK DIFFERENCIÁLEGYENLETEI

2.1. A FELADAT MEGHATÁROZÁSA, JELÖLÉSEK ÉS ALAPÖSSZEFÜGGÉSEK

Az alapegyenletek levezetése előtt pontosabban körül kell határolni azokat a vízmozgástípusokat, melyekre a levezetendő képletek érvényesek. Ezt követően megállapodunk a változók jelölésében is, majd összefoglaljuk azokat a hidraulikai alapösszefüggéseket, melyeket a levezetések során felhasználunk.

2.1.1. A FELADAT MEGHATÁROZÁSA

A szabadfelszínű nempermanens vízmozgások különböző feltételek mellett alakulhatnak ki, mint pl.: vízzáró vagy áteresztő, prizmatikus vagy nemprizma- tikus, szabályos vagy természetes medrekben; síkbeli vagy térbeli áramlási feltételek mellett; fokozatosan vagy hirtelen változó jelleggel; oldal menti hozzáfolyással, vagy anélkül stb. A továbbiakban csak olyan szabadfelszínű nempermanens vízmozgásokat vizsgálunk, melyeket a következő feltételek jellemeznek [13, 163]:

a) a felszínen uralkodó légnyomás értéke állandó;

b) a folyadék összenyomhatatlan, de viszkózus;

c) a vízmozgás turbulens;

d) a nedvesített keresztmetszet geometriai méretei (szélessége és vízmélysége) a térben csak kismértékben (fokozatosan) változhatnak, ezért az áramlás síkbelinek tekinthető; a főáramlás irányára merőleges sebesség- (és gyorsulás-) összetevőket elhanyagoljuk;

e) feltételezzük, hogy a középsebesség és középmélység nempermanens vízmozgás esetén is kielégítően jellemzi az áramlást (ez a feltételezés hibát rejthet magában, ha a keresztszelvény függély menti mélységei nagyon különbözőek);

f) az energiaveszteséget ugyanazzal a hidraulikai összefüggéssel fejezzük ki, mint permanens vízmozgás esetén;

g) oldal menti hozzáfolyás vagy elfolyás (továbbiakban lineáris terhelés) előfordulhat;

h) a folyó dinamikai tengelyvonala nem annyira görbült, hogy az olyan hullámreflexiókat okozhatna, amelyeket a számítással nem tudunk figyelembe venni (részletesebben lásd a 2.2.2.4.3. alatt).

4 Kozák

49