Vízügyi Közlemények, 1947 (29. évfolyam)

1-4. szám - III. Károlyi Zoltán: Kísérletek a hordalékfogóval

KÍSÉRLETEK A HORDALÉKFOGÓVAL 103 Üj utakat kerestünk ezért, és a szitaszövet teljes kiküszöbölésére törekedtünk. Kiindulási alapelvül az a meggondolás szolgált, hogyha a víz egy edényben örvénymentesen felemelkedik, hordalékát lerakja. így született meg György István gépészmérnök ötlete nyomán az új hordalékfogó első vázlata, amely szerint a víz a fogószekrényben sinusvonalú felület mentén felemelkedésre kényszerül és egy magasabban fekvő kimeneti nyilason távozik (4ja ábra). Már az elméleti meggondolások is világossá tették azonban, hogy a görbe terelőlap alatt a 4/a ábrán nyíllal jelzett örvénynek kell előállania, amely nem engedi meg a hordaléknak a fogó belsejébe való behatolását. A hivatal ezért felkérte a Műegyetem vízépítési tanszékét, hogy laboratóriumi kísérletekkel állapítsa meg a hordalékfogó belsejének legkedvezőbb elrendezését, amelynél a zavaró vízhenger nem állhat elő és a hordalék bejuthat a fogó mélyébe. A hivatal a terelőlap alkalmas helyen való kilyukasztását és esetleg terelőlemezek elhelyezését javasolta. Németh Endre műegyetemi ny. r. tanár úr készséggel elvállalta a kísérletek lefolytatását. Megbízásából dr. Szily József — akkor még — műegyetemi magántanár végezte el 1942 márciusában a laboratóriumi vizsgálatokat. Főbb vonásaiban a következőkben ismertetem szakvéleményét. ,,A hivatal által megküldött vázlatos terv alapján elkészítettük — természetes nagyságban — a hordalékfogó 15 cm széles függőleges metszetét. E modellt hossztengelye körül 90 fokkal elforgatva, vagyis oldalára fektetve, behelyeztük a laboratórium nagy üvegcsatornájába, és lerögzítettük a fenékhez. Az üvegcsatornában ezután kb. 10 cm mélységgel vizet folyattunk. A hordalékfogó-metszeten átáramló víz mozgás jelenségei (áramlási irányok, örvények) a víz helyenkinti megfestésével, majd a víz színére helyezett úszók pályájának megfigyelésével rajzban rögzíthetők voltak. Meg kell jegyeznünk, hogy az ilyen módon végzett kísérletek hordalékvizsgálatokra nem alkalmasak, és pusztán a folyadékáramlás szemléltetésére szolgáltak. a) Első kísérletünk, amely az eredeti hordalékfogót tette vizsgálat tárgyává, igazolta a hivatal feltevését. A hordalékfogó belsejében ugyanis, a görbe felület alatti zárt térben, egy, a teret teljesen kitöltő vízhenger alakult ki, mely minden valószínűség szerint megakadályozná a hordaléknak a fogó belsejébe jutását. A 4/a ábrán csíkozással van feltüntetve a megfigyelt és nem kívánatos henger. b) A második kísérletnél a hordalékfogó görbe terelőfelületén három, egyenkint 3 cm széles nyílást vágtunk (4/b ábra). Ez esetben a görbe felület felett elfolyó vízsugár szívása következtében a hordalékfogóba beáramló vízmennyiségnek kb. egyharmada a terelőlemez alá áramlik, majd a nyílásokon keresztül távozik. A káros örvény, mint a 4/b ábra mutatja, kisebb terjedelmű, azonban a víz a hordalékfogó fenéklemezén még így is visszafelé áramlik és akadályozhatja a hordalék kívánatos elhelyezkedését. c) Harmadik kísérletünknél az 1. sz. módosítás szerint kivágott nyílásokra 10 cm hosszú terelőlemezkéket szereltünk. E megoldással a nyílásokon átáramló víz kényszerpályája a káros henger további csökkenését eredményezi, de mint a 4/c ábra mutatja, a visszafelé áramlás a hordalékmozgás szempontjából még így sem hanyagolható el. d) A negyedik kísérletnél az 1. sz. módosított alakgörbe terelőfelületét egy, a vízszinteshez 45° alatt hajló 7 cm hosszú lemezzel toldottuk meg. Ez esetben a terelőfelület alatt a 4/d ábrán feltüntetett áramkép alakult ki. A csíkozással jelzett káros henger itt már teljesen eltörpül, azonban helyette új (a rajzon pontozott) henger keletkezik. Ez a henger a hordalék beáramlását nem fogja akadályozni: zavartalanul bejuthat я fogó belsejébe. A vizsgálatnak ilyen módon való lefolytatásánál, a 90°-os elforgatás következtében, a sebességeknek — a valósághoz mért — mélységbeni megváltozását nem tudjuk figyelembevenni. Ez a körülmény bizonyos hibát rejthet magában, amely azonban a négy alternatív kísérlet összehasonlításra kerülő eredményeit azonos súllyal terheli, s így a levont következtetések értékét nem befolyásolja. A 4. ábra négy áramképéből a hordalék várható elhelyezkedésére következtetve, azt találjuk, hogy valószínűleg a negyedik esetben jut a hordalék legmélyebbre a hordalékfogó készülékben. Mielőtt azonban ennek a legjobbnak látszó típusnak a megvalósítását javasoltuk volna,