Vízügyi Közlemények, 1972 (54. évfolyam)
2. füzet - Rövidebb közlemények és beszámolók
LÉGÖ RYÉXYKÉPZÖDÉS SZIVATTYÚK XYIT01T SZÍVÓ АКХ.ШВАХ DR. CSEMNICZKY JÁNOS 1 1. A kitűzött feladat A szivattyúk nyitott szívóaknájában bizonyos vízfedés alatt légörvényképződés lép fel, amely a szivattyú üzemét erősen rontja, sőt üzemképtelenséget okozhat. A vízfedés növelése a szivattyútelep mélyépítési költségeit növeli, így szükség van a légörvényképződést előidéző vízfedés megbízható előrejelzésére, különösen nagyméretű, nagy jellemző fordulatszámú szivattyúk beépítése esetén. Az irodalomban található tanulmányok elméleti és kísérleti úton közelítik meg a megoldást. A jelenség nincs kielégítően tisztázva, aminek oka a szívóaknaformák, beépítési módok változatossága és a geometriai paraméterek nagy száma. A bonyolult áramképet modellkísérletekkel vizsgálták, a vélemények eltérőek azonban arról, hogyan kell a kapott eredményeket a főkivitelre átszámítani. Tovább bonyolítja a problémát, hogy a modellkísérleteket nagyrészt — forgómozgás nélkül — szivornyás elrendezéssel végzik, s nem eléggé tisztázott a szivattyú befolyása a légörvényképződésre. A tanulmány az átszámításhoz és a szivattyú okozta forgómozgás hatásához kíván további támpontokat adni. A szövegben használt jelölések: С = vonatkoztatási sebesség, g = nehézségi gyorsulás, v=kinematikai viszkozitás, /1 = vízfedés a szívószájtól a felszínig, d = szívócsőátmérő, Dj = járókerék-átmérő, Q = vízmennyiség, H = szivattyú szállítómagassága, n = fordulatszám, kr = index a kritikus állapot jelzésére. 2. A nyitott szívóakiiában előálló légörvényképződés minőségi leírása A légörvényképződés mind az irodalom, mind saját tapasztalataink alapján a folyadék felszínéről indul ki a lefelé irányuló áramlás hatására. A légtölcsér kifejlődése ott kezdődik, ahol a felszíni sebesség elhanyagolhatóan kicsi. Ha az 1. ábrán látható áramképet szemléljük, megállapíthatjuk, hogy az örvény tulajdonképpen egy torlópontban kezd kifejlődni. Ennek a torlópontnak jellegzetessége, hogy tőle kis távolságban a belőle kiinduló áramvonalon a sebesség torlóponttal ellentétes irányba mutat. Testek körüláramlásakor, valós . folyadék és nagyobb Reynolds-számok esetén ezek a torlópontok nem jönnek létre, környezetükben leválásos zóna alakul ki. A légörvényképződés kiindulópontját is ilyen „instabil torlópont"-nak fogjuk fel. A jelenség következő fázisában kialakul egy összefüggő légmag s egy olyan sebességtér, melyet az ideális folyadékra érvényes összefüggésekkel ismét jól le lehet írni, mivel a levegővel telt mag a sebességmező értelmezési tartományán kívül esik. A sebességtér tehát az eredeti, légörvénymentes állapotból egy új, stabilabb állapotba vált át. A légmag kialakulása közben s a további fázisban az örvény saját sebességtere erősödik, és a főáramlást 1 Dr. Csemniczky János gépészmérnök, a Ganz-MAV AG Vízgép- és Kompresszortervezési Főosztály tud. munkatársa.
