Starosolszky Ödön: Vízépítési hidraulika (Műszaki Könyvkiadó, Budapest, 1970)

XIV. Hordalékszállítás

4. A lamellákon áthaladt hordalékhozamot összegezzük.

Természetesen a számítás úgy is elvégezhető, hogy jellegzetes pontokban számítjuk a qh hordalékhozamot és ezt a szelvényben a szélesség szerint integráljuk:

Qh= fqhdb. (14/28)

fii

ahol 0 B.

4. A lebegtetett hordalék

A mederfenéken haladó görgetett hordalékszemcsék bizonyos körülmények között lebegő állapotba kerülnek és ettől kezdve a vízzel együtt haladnak tova. A hordalékszemcséket a turbulencia tartja lebegésben. Ha a turbulens keveredésből eredő pulzációs sebességösszetevő nagyobb, mint az ülepedési sebesség, a hordalékszemcse emelkedik, ha annál kisebb, süllyed. Mivel ez a viszony változó, a részecske állandó mozgásban van.

A lebegtetett hordalékmozgást V. Nagy a Reynolds-egyenletek általánosítása révén úgy írta le, mint a két fázis külön-külön mozgását. Eljárásának érdeme, hogy a turbulens összetevők bevezetése után megállapítható a töménységeloszlást jellemző

0(c) = e~kc (14/29)

függvény, amely szemléletesen fejezi ki a hordalék valószínűségi eloszlásának törvényét.

A külföldi gyakorlatban a lebegtetett hordalékmozgás leírására a turbulens diffúziós elmélet terjedt el, amely az ülepedés és a turbulens emelkedés közötti egyensúlyból indul ki. Anélkül, hogy itt a turbulens diffúzió elméletét és a diffúziós tényező lényegét boncolnánk (l. XIII. fejezet), röviden összefoglaljuk az eljárást, amely egy új dimenzió nélküli csoport, a Rouse-féle szám bevezetése után eredménnyel kecsegtet.

A turbulens áramlásból a szuszpenzióban levő részecskék szállítása a diffúziós egyenletekkel írható le:

wc + £s^- = 0, (14/30)

ahol w a hordalékszemcse ülepedési sebessége, c a töménység, es a turbulens diffúziós tényező, amely arányos a turbulens kicserélődés tényezőjével:

£s = ße.

A mozgás és az anyag turbulens diffúziós tényezőjét azonosnak véve Kármán

'('-£) <14/31)

összefüggését alkalmazhatjuk, ahol nyílt vízfolyásban

= fghI=lí~gRÍ662