Vízügyi Közlemények, 1962 (44. évfolyam)

4. füzet - VII. Rövidebb közlemények

Vízütést gátló csappantyú 593 iiiés ebben az esetben az áramlás megszakadásával keletkezett űrnek a visszatérő nyomás alatti hirtelen záródása (kavitáeió). Amíg az abszolút nyomás a páranyomásnál nagyobb, az áramlás nem szakadhat meg. A légköri nyomásnál kisebb" (kb. 0,2 kp/cm

2 körüli) nyomáson azonban a vízből jelentős mennyiségű levegő válhat ki és a kivált levegő és víz keveréke pedig már nem tekinthető homogén folyadéknak. Ezért a továbbiakban, levegőt még oldott állapotban sem tartalmazó víz áramlását vizsgáljuk és a levegő kiválásának hatására, ha az gyakorlatilag jelentős, külön mutatunk rá. A szokásos vízhőmérsékleten közelítően zérus értékű páranyomríssal számolhatunk. Az a körülmény, hogy a nyomás egy csőszakasz mentén közel nulláig (páranyomásig) csökken, egymagában még nem okoz vízütést. Ezt számos csővezeték üzeme igazolja. Ha ugyanis nyomólégüst vagy állócső nélküli esővezeték vége a szívott vízszint felett legalább 10 méterrel magasabban van, a szokásos egy-két m/s vízsebességnél mindig adódik egy olyan csőszakasz, melynek mentén a szivattyú hirtelen leállása után a nyomás közel nullára csökken. Ha ez a csőszakasz folytonosan, állandó vagy növekedő meredekséggel emelkedik, azon vízü tést nem észlelünk. A nyomás közelítőleg nulláig való csökkenése az űikcpzcdésiiek tehát csak első előfeltétele. Második előfeltételként szükséges, hogy az áumlási sebesség az illető szelvényben változzék, vagyis kevesebb víz éikezzék, mint amennyi elfolyik. Végül pedig az űrképződéshez harmadik feltételként idő is kell. Az űrt a páranyomás elérésekor elpárolgó vízgőz tölti ki. Ha a nyomás visszatér, a vízgőz lecsapódik és az űr összeroppan (kavitáeió). Ez a jelenség vízütés egy fajtája. Visszatérő nyomás nélkül' (például egy víz-távvezeték abszolút magaspontján) tehát vízütés sem lehetséges. A vízütés jelentős helyi nyomásemelkedéssel jár, mely hullámsebességgel terjed tovább és a cső zárt elejénél megkétszereződik. A csővezetéket elsősorban ez a nyomásemelkedés veszi igénybe, szabadon iránytörésekkel vezetett csőszakaszoknál a folyadékáramlásnak a nyomásemelkedéssel kapcsolatos átmeneti gyorsulása hajlító igénybevételt is okozhat. Célszerű először az összenyomhatatlan folyadék kifútáíát, majd a víz és csőfal rugalmasságának kihatásait vizsgálni. A szivattyú leállása után az áramlás kifut, összenyomhatatlan folyadék esetén (2a éibra) a kifutási — minimális dinamikus — nyomásvonal az alsó és felső vízszintet összekötő egyenes, feltéve, hogy a nyomás a vezeték egyik pontján nem süllyed nullára. Az áramlás irányváltásának pillanatában a szivattyútelepi csappantyú zár és visszatér — összenyomhatatlan folyadék esetén nyomáslengések nélkül — a statikus nyomás. 2. ábra. összenyomhatatlan folyadék kifutása