Starosolszky Ödön: Vízépítési hidraulika (Műszaki Könyvkiadó, Budapest, 1970)
XIII. Sebességeloszlás. Határréteg. Diffúzió
50%-ról 40%-ra csökken. A Mosel folyón épített St. Aldegund vízlépcsőnél alkalmazott megoldással az eredetileg 90 cm/s maximális keresztirányú sebesség 20 cm/s-ra volt csökkenthető, miközben a hajóra ható eltérítő nyomaték jelentősen csökkent Az oldalirányú sebesség és a vízhozam összefüggésére a Müdeni (Mosel) vízlépcső tömör mólójától 10 m-re menő hajózási tengelyre vonatkoztatott eredményeket a Xlll-26. ábrán közöljük. A móló meghosszabbítása után a keresztirányú sebesség a megengedhető mértékre csökkent. Hr — —T~ I 1 ___I__I__!_i_____________1_______ i 2 3 4 5 6 7 89'10' 20 30 40 50 60 80 100 Oldalirányú sebesség, cm/s Xlll-26. ábra. Az oldalirányú sebesség összefüggése az érkező vízhozammal Műtárgyak környezetében tehát a sebességeloszlás megismeréséhez nélkülözhetetlen az áramlásirányok mérése, ami a gyakorlatban még alig terjedt el. (Az áramlásirányok mérésének részletes leírása található Muszkalay—Starosolszky: Vízépítési műtárgyak vizsgálata c. könyvében.) Ha a tervező a sebességeloszlásról biztos képet kíván kapni, kénytelen — lehetőleg torzítatlan — műtárgy modellt építtetni, és azon áramlásirány-méréseket végeztetni (amit ma még kevés laboratórium vállal). 4. Pulzáció, a sebesség időbeli lüktetése Az előzőekben a sebesség térbeli eloszlását vizsgáltuk. A valóságban a turbulens mozgásban a sebesség ugyanazon a helyen is állandóan változik, pulzál, vagy más szóval lüktet. A határrétegben végbemenő pulzációs folyamatokkal Klebanoff foglalkozott és az ő mérései alapján mutatjuk be a pulzáció különböző összetevőinek alakulását (X 111-27. ábra). A hosszirányú pulzáció f7w'2 maximumát közvetlenül a falnál éri el. A két keresztirányú (keresztszelvénybeli) pulzáció összetevő [V2 és )' tv'2 kisebb értékű, de maximuma szintén elég közel van a falhoz. A u'v' érték arányos a x'y csúsztató feszültség pulzációjával (a q sűrűséggel való szorzat szerint). Az ábrán a sebességeloszlási görbét, az y = f | - j függvényt is feltüntettük (a skála az ábra jobb oldalán). A turbulenciának vízugrás mögötti változására Kalis a mederfenék felett 0,2 m> magasságban végzett méréseket 5, 10, 20, 30 és 40 Froude-számnál. Kezdeti szel40* 627
