Vízügyi Közlemények, 1965 (47. évfolyam)

4. füzet - Rövidebb közlemények és beszámolók

554 Illés István így a sebességértékek számíthatók. Itt jegyezzük meg, hogy az egyes változatokról 5 "-es expozíciós idővel is készítettünk felvételeket, egyrészt az áramvonalak egyértelmű meghatározása, másrészt a középső bizonytalan jellegű tér helyének megállapítása céljából. 3. A kísérletek lefolytatása A kutatás során három tényezőt változtattunk: а, a csőrács hosszát, b, a csőrács mélységi elhelyezését, valamint с, a befúvott levegő mennyiségét. Minden tényező változtatása kihatással volt a medencében kialakuló forgómozgás sebességére és a víztérben kialakult sebességi zónák geometriai méretére, illetve helyére. A mérési változatokat és az egyes változatoknál észlelt sebességeloszlásokat vizsgálva néhány általános megállapítást tehettünk: 1. A levegő-befúvással közvetlenül a rács felett elhelyezkedő víztérfogatot mozgatjuk meg. Ez a közvetlenül megmozgatott víztérfogat adja át mozgását a víztér többi részecskéjének. Mennél mélyebben helyezzük el a rácsot, annál nagyobb lesz a felette levő víztérfogat, amelyet közvetlenül a befúvott levegő mozgat, és annál kisebb az a térfogat, amelyet közvetve ez a víztérfogat hoz mozgásba. Ebből következik, hogy mélyebb rácselhelyezésnél ugyanannyi levegő befúvásával nagyobb sebességek jönnek léire. Meg kell azonban jegyezzük, hogy a rácselhelyezés mélységével egyenes arányban nő az energiaköltség is. 2. Már az előkísérletek során kiderült, hogy a medence kerülete mentén alakulnak ki a nagy sebességű vízterek. A kísérletek azután megmutatták, hogy rövidebb rács alkalmazása ugyanannyi levegő befúvásával és ugyanolyan mélységű rács elhelyezésénél, nagyobb sebességű vízmozgást eredményez. 3. A gyakorlatban nem célszerű 100 cm hosszú rácsot alkalmazni. Bármilyen sebességérték elérhető a 40 és 60 cm hosszú rácsokkal, viszont ezek alkalmazásával elkerülhető a 100 cm-es rácsnál a rácshosszúság miatt jelentkező beállítási nehézség. Ugyanis, ha a rácsot nem tudjuk tökéletesen vízszintessé tenni, a levegőbefúvás nem lesz egyenletes. A rács vízszintessé tétele még laboratóriumi körülmények között is nagyon nehéz, nem tartjuk valószínűnek, hogy a gyakorlatban ez megoldható lenne. Az egyenlőtlen légbefúvás viszont a medencében lejátszódó folyamatokat bizonytalanná teszi. 4. Minden változatnál észleltünk a medence közepe táján kialakult, mozgás szempontjából bizonytalan jellegű teret. Ennek jellemzője, hogy a víztér legkisebb sebességű részei ebben találhatók, továbbá, hogy nem határolható le teljes bizonyossággal, mert helyét kismértékben változtatja. Bizonytalan tehát ennek a térnek a nagysága, az alakja, a helye, valamint a térben a mozgás iránya és nagysága. A gyakorlat szempontjából nehézséget nem jelent, mert éppen a kissebességű mozgás miatt a víznél nehezebb fajsúlyú részecskék az alatta levő, nagyobb sebességű kritikus zónába süllyednek, és ott szemnagyság szerint rendeződnek. A nagyobb átmérőjű szemcsék a fenékhez közel, míg a legkisebbek a bizonytalan zónához közel helyezkednek el. 5. A körszelvényű medencealak, a rács alatti fenékrészen kialakított homokgyűjtő zsomppal, hidraulikai szempontból kedvező. A körszelvény elősegíti a forgómozgás holttér nélküli kialakulását. Az egyetlen holttér-jellegű rész a homokgyűjtőzsomp feletti víztérben található, ahol az igen lassú mozgású víztér-rész élesen elválik a nagy sebességgel mozgó tértől. Itt, a fenéken a zsomp felé haladó vízrészecskék a zsomp melletti függőleges medencefal térelő hatására, a zsomp felé fordulnak. Az így kialakuló visszaáramlás igen lassú, ami a homokszemcsék kiválása szempontjából kedvező. б. A medencefal melletti nagyobb sebességű zóna vastagsága változó. Közvetlenül a rács felett, majdnem rács-szélességű, a vízfelszínnel párhuzamos szakaszon elkeskenyedik, az alsó — fenék feletti — kritikus sávban a legkeskenyebb, és a rács szívó hatás következtében innen a rácsig fokozatosan kiszélesedik. 7. A homokgijűjtő zsompot a hidraulikai viszonyok miatt lényegesen mélyebbre kell készíteni, mint amilyen a kísérleti medencében volt (10 cm). Az előzőekben ismer-