Vízügyi Közlemények, 1958 (40. évfolyam)

1. füzet - VII. Kisebb közlemények

Slarosolszky: Csőelágazások nyomásviszonyai 115 A CSÖEL ÁGAZÁSOK NYOMÁSVISZONYAI 532.542 : 621.643.4 A eső veze Lékben áramló folyadékok nyomás vesztesége részben a helyi ellenállásokból adódik. A csőelágazás és csatlakozás nyomásviszonyainak, illetve a fellépő helyi veszteségeknek a számításmódja hazai viszonylatban eléggé ismeretlen. Külföldön is csak néhány kutató vizsgálta, és mindeddig még nincs általános elméleti megoldása. A hazai gyakorlatban csupán erősen közelítő átlagértékekkel számoltunk. Tudtuk, hogy az elágazási, illetve csatlakozási idomok ellenállása az elágazás irányától és a keresztmetszetek arányától függ, de arra, hogy —- a sebességmagasságban való szerepén kívül — a vízhozamok megoszlása is fontos szerepet játszik, már csak néhány korszerű külföldi kézikönyv mutatott rá. Ha állandó szelvényű csővezetékből a vízhozam egy része elágazáson távozik, az elágazás után a főágban a sebesség ugrásszerűen lecsökken, és ez a hirtelen keresztszelvénybővülésnek megfelelő jelenséggel jár. Az irányeltérés és a sebességcsökkenés leválást is okoz, amely részben a sarkok legömbölyítésének mértékéLől függ. Ha a vezetékhez mellékág csatlakozik, az ellenállás — az irányeltérésen kívül — a hirtelen keresztszelvényszűkülethez hasonló hatásból és a sebességnövekedésből keletkezik. A fenti hatásokra az áramló folyadék energiatartalma (a nyomómagasság és a sebességmagasság összege) csökken, az elágazó, illetve csatlakozó vezeték és a főág között nyomáskülönbség keletkezik. A h

v elágazási és csatlakozási energiaveszteséget (két pont közti energiakülönbséget) — mint minden helyi ellenállás okozta veszteséget — valamelyik jellemző keresztmetszet sebességmagasságával fejezzük ki. ahol V a jellemző keresztszelvény középsebessége és £ a veszteségtényező. A veszteségtényező •— más helyi ellenállástól eltérően — nemcsak a szerkezeti kialakítástól (az elágazás szöge, a keresztszelvények aránya, a lekerekítés mértéke), hanem az áramlás irányától és a vízhozamok eloszlásától is függ. Ezért a veszteség számítása csak fokozatos közelítéssel oldható meg. Az elágazási veszteségtényezőt közelítően 0,25 és 0,50 között szokták felvenni, és kedvezőtlen esetre — rosszul kialakított idom, sarkos leágazás — az 1,0 értéket ajánlották. A. Gardelnek a laasannei műegyetem hidraulikai laboratóriumában végzett kísérletei, amelyeknek során más kutatókéval is összehasonlította eredményeit, viszonylag átfogóan adják meg a veszteségtényező számértékeit, és az előbbiekben említett közelítő átlagértéktől igen lényeges eltéréseket mutálnák ki. Érdekes, hogy a kísérleti eredmények mérési pontjai Favre professzornak a csatlakozási esetekre kidolgozott elméleti számítási képleteihez képest csekély mértékben szóródnak és a képletek alapján szerkesztett görbék a mérési pontok kiegyenlítőjének tekinthetők. Gardel a hirtelen nyomásemelkedés (kosütés, vízlökés) elleni védelmül szolgáló nyomáskiegyenlítő medencék méretezésével foglalkozik, és az elágazások és csatlakozások vcszteségtényezője tanulmányának

1 érdekes, kísérletekkel megvizsgált részletkérdése. A kiágazás a főcsőből a nyomáskiegyenlítő medencéhez vezet és — a kiegyenlítő medence működése szerint — kiágazó vagy csatlakozó idom. A lejátszódó jelenségben a főcső és a kiágazó cső közötti nyomáskülönbségnek is van szerepe. A kísérleteknél kialakuló sebesség felső határa 7—10 m/s volt, ami 3—5 m sebességmagasságnak felel meg. A kísérleti berendezés elrendezési vázlatát az 1. ábra mutatja be. A tanulmányozott T alakú idomot úgy helyezték el, hogy a legkülönbözőbb áramlási viszonyokat lehessen kialakítani. Az áramkör egy-egy kísérlet alatti egyenletes vízellátását állandó 1 Gardel, A.: Chambres d'équilibre. Lausanne, F. Roug? & Cie. S. A., Librairie de l'Université. 1956. — Chapitre ИГ. Influence des formes de l'insertion. 57—71. lap, 18 ábrával és 1 táblázattal. 8*