Vízügyi Közlemények, 1966 (48. évfolyam)

4. füzet - Horváth Imre-Pásztó Péter-Szabó László: Az átfolyási vizsgálatok újabb szempontjai

Az átfolyási vizsgálatok 491' kek okozzák, hanem az is, hogy pl. kisminta vizsgálatnál a műszernek is kisméretűnek kellene lenni, sőt elvileg a mérőműszerek, illetőleg az általuk zavart terek hasonlóságát is biztosítani kellene. A fenti nehézségeket látva a kutatók olyan vizsgálati módszereket dolgoztak ki, amelyeknek alapja nem a sebességnek a különböző pontokban való mérése, hanem a végbemenő folyamatok más szempontok szerinti jellemzése. Itt lehet megemlíteni a különböző színező anyagokkal végzett vizsgálati módszert, amelynél az áramkép megfigyelhető, illetőleg fényképezési módszerekkel rögzíthető. Az egyik jelentős kísérleti módszer az ún. átfolyási vizsgálatok módszere, amely külföldön és hazai vonatkozásban is elterjedt. Az átfolyási vizsgálatok módszere nem ad közvetlenül képet a kérdéses műtárgyban végbemenő áramlási sebesség értékeiről. Ezzel szemben a műtárgy hidraulikáját jellemző más értékes adatok abból megállapíthatók, illetve következtethetők. Tanulmányunkban ezen utóbbi, az átfolyási vizsgálatok módszerével kívánunk foglalkozni laboratóriumban végzett kísérletek alapján. 2. Az átfolyási vizsgálatok alapelvének rövid ismertetése A szakirodalom tanulmányozása során megállapítható, hogy a különböző jelzőanyagokkal végzett hidraulikai vizsgálatok bevezetése, illetőleg alkalmazása már több évtizedre nyúlik vissza. Az áramlásmérés sóhígításos módszerének irodalmát például E. A. Spencer és J. S. Tudhope foglalta össze. Munkájukat különösen azért lehet kiemelkedőnek tekinteni, mert az 1863—1956-ig terjedő időszaknak az idevágó anyagát feltárták és az irodalmi adatokat közölték [1]. A különböző műtárgyakon, különösen az ülepítőmedencéken végzett áramlástani vizsgálatoknak az ún. átfolyási hullám elvén alapuló módszerét az angol, amerikai és a német kutatók az 1930-as években dolgozták ki. Az eljárás újszerűségét az adja meg, hogy az átfolyási hullám módszerével nem áramlási sebességeket mérünk, hanem a mérési adatok grafikus és numerikus feldolgozásával a kérdéses műtárgyban fellépő áramlási viszonyokat jellemző más hidraulikai paramétereket állapítunk meg. Az átfolyási hullám módszerének az alapelve a következő: a kísérlet során a vizsgálandó medence beömlési szelvényébe rövid idő alatt valamilyen jelzőoldatot adagolunk a vízbe és a kiömlési szelvényben mérjük a jelzőanyag koncentrációjának időbeli változását. Az így meghatározható с = / (/) függvénykapcsolat jellemzi az átfolyási hullámot (с a jelzőanyag töménységét, t pedig a tetszőleges időpontot jelenti). Az átfolyási hullám alatti terület figyelembevételével különféle hatásfokok értelmezhetők, amelyek azonban többé-kevésbé önkényes feltételezésen alapulnak. Az Építőipari és Közlekedési Műszaki Egyetem I. Vízépítési Tanszékén 1953— 54-ben végzett vizsgálatokkal Muszkalay László és Vágás István igazolták, hogy az átfolyási hullám a mérések során változhat és amint a fentiekben említettük, alakja és az értékelésből adódó jellemző értékek, a hatásfokok nem egyértelműek. E megállapítást figyelembe véve kidolgozták az ún. átfolyási görbe elméletén alapuló vizsgálati módszert [3]. Az átfolyási görbe alapelve —- az átfolyási hullám alapelvével szemben — az, hogy a jelzőanyagot hosszú ideig állandó intenzitással adagoljuk a vizsgálandó műtárgy befolyási szelvényébe.