Starosolszky Ödön: Vízépítési hidraulika (Műszaki Könyvkiadó, Budapest, 1970)
XIII. Sebességeloszlás. Határréteg. Diffúzió
ség szerint, ahol a távolságok viszonylag kicsinyek, a keveredés sokkal hatékonyabb, bár itt is a felszín többnyire előresiet. Az eltérés a nagy és kis sebességű zóna között oldalirányban általában nagyobb, mint függőleges irányban. A turbulens diffúzió igyekszik eltüntetni a szelvénybeli különbségeket — mindig a gradiens irányában irányulva és vele arányosan. Oldalirányban, ahol nagyobbak a távolságok, sokkal nagyobb töménység-különbségek állhatnak elő. Ez egy nagyobb — relatív diszperziós tényezőre vezet, amelyre* nek oka, hogy a hidraulikus sugár már nem jellemző mennyiség többé. A folyamatot — bizonyos távolságban — a beeresztés helyétől a de de d2c Jt+Udx = (13/74) egyenlet írja le a vízfolyás mentén, ahol u a középsebesség és D a diszperziós tényező. Fisher tehát azt javasolja, hogy nem függély szerint, hanem keresztirányban (vízszintesen) integráljunk. A számításhoz mérni kell a h mélységet és a sebességeloszlást. Az anyagmegmaradás törvényét felírva, azaz kifejezve az egyensúlyt az alvíz felé elszállított anyag és a szelvénybeli turbulens diffúzió között, csak a vízszintes értelmű, z irányú diffúziót véve figyelembe de d de' q dx = !hEzhlh’ ahol ez a mélységbeli átlagos keveredési tényező oldalirányban; q' a mélység szerint integrált sebességnek, azaz a fajlagos vízhozamnak az eltérése az átlagostól: h q' = / u'dy, 0 ahol «' = m-ü az eltérés a keresztszelvénybeli középsebességtől, c a keresztszelvénybeli közepes koncentráció, és c' az eltérés a közepestől: c' — c — c. Általánosságban ez és h a z-től egy szelvényen belül z-től függ. A Fick-féle meghatározás szerint f u'c' dF rdc rdc ’ F dx F dx ahol M a tömegáram az F szelvényterületen át az egységnyi idő alatt. A két dif3c ferenciálegyenlet összevetéséből értékének behelyettesítése után a diszperziós dx tényező D = -j/q'dzf~hdZfqdz(13/75) A megoldáshoz az A, h, q és q'-n kívül szükséges ez keresztirányú keveredési (turbulens diffúziós) tényező meghatározható Elder és Fisher vizsgálatai szerint az ez = 0,23 úw* képlettel így is már a D diszperziós tényező számítható. Az összefüggésben q' és h a z koordináták függvényei. 646
