Vízügyi Közlemények, 1957 (39. évfolyam)

1-2. füzet - II. Szesztay Károly: Az áramlási sebesség számítása. Tervezési segédletek

Az áramlási sebesség 37 egyik áramlási tartományra, a turbulens mozgás tiszta négyzetes tartományára korlátozódnak. (2) Az ellenállási erő felírásával méret-vizsgálat szempontjából értelmezés nélkül hagyott arányossági tényezőt vezetnek be. Ennek egyenes következménye, hogy a gyakorlati számításokra szolgáló sebességi képletek kidolgozásakor az egyes kutatók a sebességi tényezőt megadó képlet szerkezete tekintetében önkényes feltevésekre voltak utalva. A (27) képlet minden tényezőjének értelmezhető a fizikai mérete. A szorzóállandó mérete m°'

5/s, a zárójelben levő kifejezés mindkét tagja méret nélküli számérték. Kitűnik a (27) képletből az is, hogy a sebességi tényező a nehézségi gyorsuláson, a meder érdességén és az áramló közeg belső súrlódásán kívül a hidraulikus sugártól és az eséstől is függ. :t. GYAKORLATI ALKALMAZÁSOK A (26) kifejezéssel kezünkben van az általános érvényű sebességi képlet. Végigtekintve a képlet tényezőin, megállapítható, hogy a gyakorlati alkalmazás szempontjából egyetlen mennyiség, az e érdességi tényező számértékének megválasztásában merül fel nehézség. A képlet többi tényezője (

g, H, v és ./) közvetlenül értelmezhető és egyszerűen meghatározható számadat. A képlet szerkezete sem mondható bonyolultnak. A gyakorlati alkalmazás megkönnyítése ebben a tekintetben viszonylag könnyen megoldható segédlet-szerkesztési kérdéssé egyszerűsödik. Az érdességi tényezővel kapcsolatos vizsgálatok tekintetében célszerű különválasztani (1) a zárt vezetékek, (2) a szabad felszínű csatornák és a természetes vízfolyások esetét. 3-1. Zárt vezetékek Az ivó és ipari vízellátást szolgáló csőhálózatoknál, továbbá az olajvezetékek méretezése tekintetében viszonylag kedvező helyzetben vagyunk. A gyakorlatban előforduló csaknem valamennyi csőanyagra végeztek már részletes adatfeldolgozásokat, amelyekből a (26) képletben szereplő Nikuradse-féle érdességi tényező számértékei megfelelő pontossággal megállapíthatók voltak. Kiemelkedik ezek közül a vizsgálatok közül Lamont P. A. angol kutató 1954-ben közzétett munkája [10]. Ez a munka tulajdonképpen csak módszert és végeredményeket ismertet azokról a rendkívül gondosan és ötletesen végigvezetett széleskörű feldolgozásokról, amelyeket Lamont az 1951. évi párizsi hidraulikai kongresszuson mutatott be. Számunkra a vizsgálatok legfontosabb végeredményei az érdességi adatok, amelyeket szerzőjük több mint 300 kísérleti és üzemi mérési-sorozat adataiból elemzett ki. A méretezési eljárást tekintve egyébként Lamont nem jutott el az általános érvényű sebességi képletig. Csak az ipari vezetékeknél előforduló értéktartományt tagolta részekre és a méretezéshez hatványkitevős képletsorozatot vezetett le, melyeknek használatát (természetesen angolszász mértékegységekre szerkesztett) könnyen kezelhető segédletekkel egyszerűsítette. (Az általános sebességi képlet — mint már említettük — Crump E. S.-től származik.) A zárt vezetékek méretezésével kapcsolatos számítások megkönnyítésére a 16. és 19. ábra szerinti segédleteket készítettük. A segédletek szerkesztéséről és használatáról a későbbiekben lesz szó.