Vízügyi Közlemények, 1961 (43. évfolyam)

4. füzet - IV. Pásztor Dezső-Szivák Attila: A hidraulikus szállítás számítási módszerei

476 Pásztor Dezső—Szivák Attila Kísérleti programmjuk összeállításánál, elméleti megfontolások alapján a szilárd anyagokat szemcsenagyságuk szerint három csoportra osztották. Feltételezték ugyanis, hogy a szállítás hidraulikai jellemzői függenek egyrészt a részecskék ülepedési sebessége (W) és a szállítási sebesség (v) viszonyától, másrészt függenekaz ülepedés és a folyadékáramlás Reynolds-száma közötti viszonytól. Továbbá lényeges változás várható azoknál a határszemcsenagyságoknál, melyeknél az ülepedés turbulens, átmeneti, vagy lamináris körülmények között zajlik le. Ezek a határszemcseméretek összeesnek a Stokes, Rittinger és Budryck-íéle összefüggések érvényességi határaival. Elgondolásaikat kísérleteik igazolták. A határok módosításával — tapasztalataik alapján — a következő csoportokba sorolják a szemcsés anyagokat: 1. Homogén keverékek (Szemcse-átmérő 0,03 mm-nél kisebb) 2. Ámeneti kategória (Szemcseátmérő 0,03 mm-től 0,05 mm-ig) 3. Heterogén keverékek: a) Szuszpenzióban (lebegő állapotban) szállítható keverékek. (Szemcseátmérő: 0,05 mm-től 0,20 mm-ig). b) Közbülső csoport. (Szemcseátmérő: 0,20 mm-től 2,00 mm-ig) c) Görgetéssel szállított zagyok. (Szemcsenagyság: 2,00 mm felett). A határok y = 2,65 t/m

3 fajsúlyú anyagokra érvényesek. a) Homogén keverékek vizsgálata. A homogénnek nevezett keverékeknél lamináris áramlás esetén a szilárd részek leülepednek, de ha a mozgás turbulens (Re = 2000 felett), akkor teljesen homogén keveréket alkotnak. A kritikus sebesség igen sok paramétertől függ, amelyeket — szerintük — nem helyes elméleti következtetések alapján számításba venni. Általánosságban kimondható, hogy a kritikus sebesség a lamináris és turbulens áramlás közötti határsebesség körül van. Pontosabb meghatározáshoz azonban célszerű külön kísérletet végezni. Szállítási sebességül a kritikus sebességnél ésszerű biztonsággal nagyobb sebességet ajánlanak. A nyomásveszteségek a turbulens tartományban a tiszta vízéhez hasonlóan alakulnak. A lamináris tartományban a tiszta vízénél nagyobbak. A zagy és a tiszta víz nyomásvesztesége közötti különbség a kis sebességek felé növekszik. Közelítő számítások esetén a turbulens tartományban az esésveszteségek a tiszta vízre érvényes képletekkel számíthatók. Figyelembe kell venni azonban a víz és zagy közötti fajsúly-különbséget és a cső falát teljesen simának lehet tekinteni, mert a finom szemcsék elkenődnek és az érdességet kiegyenlítik. Pontosabb meghatározáshoz célszerű itt is kísérlethez folyamodni. b) Az átmeneti kategóriába eső keverékek. Az ebbe a ketegóriába eső zagyok átmeneti tulajdonságokat mutatnak a homogén és a lebegő állapotban szállított heterogén keverékek között. Részletesebb vizsgálati eredményeket nem közölnek. c) Heterogén zagyok vizsgálata. Durand és munkatársai heterogénnek nevezik azokat a keverékeket, amelyek nagyobb szemcseméretük miatt a legnagyobb sebességek mellett sem képeznek homogén keverékeket, hanem a cső keresztmetszete mentén osztályozódnak. A szuszpenzióban szállítható zagy legnagyobb szemcséje is lebegő állapotban szállítható, míg a görgetve szállítható zagy nagyobb szemcséi a cső fenekén görgetve mozognak. Ez utóbbi esetben a turbulenciából eredő pulzáció nem képvisel elegendő erőt a szemcsék lebegő állapotban tartásához.