Vízügyi Közlemények, 1963 (45. évfolyam)

3. füzet - V. Ismertetések

Török L.: összetett medrek vízszállítása 397 alá. A meder fala üveg, érdessége 0,001, a hullámtér mesterségesen érdesített (üvegre ragasztott homokszemcsékkel) érdessége 0,0174. A modell hosszirányú esés 3%. A vízmélység a főmederben 1,5 — 13,0 cm, a vízhozam 2 — 100 l/s között változott. A kismintán vizsgálták a számítástechnikai feltételezéseknek megfelelően csiszolt üveglappal elválasztott főmeder és hullámtér külön-külön és együttes vízszállítását, és sebességeloszlását. A vzállás és víízsebesség kapcsolata különválasztott főmeder és hullámtér esetén (3. ábra 1. és 5. görbe) az ismert törvényszerűségeknek megfelelően alakult. Az elválasztó elem eltávolítása után a hullámtér középsebessége némileg megnövekszik, a hullámtér középsebessége pedig jelentősen csökken (3. ábra 2. és 4. görbe). A vízállás és sebesség közötti kapcsolat és a sebességeloszlás (2. ábra ) világosan szemlélteti, hogy a két áramlás egymástól számítástechnikai szempontból még közelítő számítások esetén sem függetleníthető, mert a főmeder sebességcsökkenése lényegesen naggnbb, mint a hullámtéren mutatkozó ' kismértékű gyorsulás. A jelenség azzal magyarázható, hogy a különböző sebességű vízszálak határfelületén függőleges tengelyű örvények keletkeznek. Az örvények leválnak és a nagyobb sebességű rész — a főmeder — irányában futnak ki. Az örvények kialakítása, mozgása és a főáramlás általi köriiláramlása sok energiát emészt fel, ami a főáramlás sebességét csökkenti. Az egyidejűleg a hullámtérnek átadott energia emeli ugyan a hullámtér sebességét, a hatás azonban gyengébb és legfeljebb a hullámtéri vízmélység nyolcszorosáig terjed. Ha a középsebesség y-ről y'-re változik, az áramlás energiatartalma ЛЕ = (V

3 — v') értékkel változik, ahol a a sebességeloszlás egyenetlenségét kifejező Coriolis-szám, F a nedvesített keresztmetszet. A főmeder és a hullámtér közötti energiaátadás hatásfoka a hullámtér által kapott 4E

h és a főmeder által elvesztett ЛE

0 energia viszonyszámával fejezhető ki : = V AE

0 % A 2. ábrán látható kismintán végzett kísérletek szerint a hatásfok értéke a hullámtéri mélységgel növekszik, de értéke még akkor sem éri el a 26%-ot, ha a hullámtéri vízmélység a törzsmeder mélységével egyenlő. A teljes meder mért középsebessége és ezzel vízszállítása a hullámtér elárasztása után fellépő minimumnál a klasszikus módszerrel számított értéknek 80 —90%-át éri el. A kisminta kísérletekből kapott meglepő eredményeket összetett medrek tervezésénél és természetes medrek vízhozamgörbéjének szerkesztésériéi a jövőben célszerű figyelembe venni. 3. ábra. A középsebesség változása a vízmélységgel (1) elválasztott és (2) egyesített főmederben, (3) a teljes szelvényben, (4) egyesített és (5) elválasztott, hullámtérben