Vízügyi Közlemények, 1976 (58. évfolyam)

3. füzet - Rövidebb tanulmányok, közlemények, beszámolók

488 Nem permanens vízmozgás vízellátó-hálózatokban 487 leggörbesereg alapján kiválasztható a nyomássüllyedésre mértékadó csúcsfogyasztás üzemállapota. Egy adott állócső- vagy légüstmérettel elegendő a kifutás számítását két üzemállapotban, nullafogyasztás és mértékadó csúcsfogyasztás mellett elvégezni. A nullal'ogyasztással számított max. nyomásemelkedés és a csúcsfogyasztással számított maximális nyomás két korlát. Bármely egyéb üzemállapotban végzett számítás eredményei e két korlát közé esnek. Ha a szivattyútelepi betáplálás kisebb, kisebb mérvű a kifutás alatti nyomásingadozás is. Hasonló módon számítható a kifutás több magastározóval és több szivattyúteleppel üzemben levő hálózatban. A kifutás elméleti és gyakorlati kérdéseit kellő mélységig tisztázottnak tekinthetjük. Tervezési és üzemi feladatok számítógép segítségével maradéktalanul megoldhatók. Sajnos, ezt nem mondhatjuk el a kifutásnál sokkal fontosabb nem permanens hálózati áramlásról, a nyomáslengésekről. 2. Nyomáslengés A nyomáslengés ismertetését számpéldánkkal kezdjük, majd rámutatunk a még tisztázatlan problémákra és elvi nehézségekre. Számpéldáinkban szereplő táblázatot úgy állítottuk össze, hogy az egyes ágak hossza 400 in-rel osztható legyen. Az időlépés ugyanis az ághosszak legnagyobb közös osztójával arányos, példánkban At = min L/c = 0,4 (s). Kisebb időlépés növeli a számítógépmemória-igényt és a futtatási időt. Számpéldánkban a nullafogyasztás vizsgálatára szorítkozik ugyanabban az üzemállapotban, mint a kifutás ismertetésénél, de itt lengésvédelmi állócső nélkül. Az ő. ábrán feltüntettük a szivattyútelepi (2) csomóponthoz tartozó nyomásidőfüggvény jellemző pontjait. Ez a görbe nem egy sima differenciálható függvény, a számított pontok „ugrálnak". Hasonlóan ugrál egy szivattyútelepi manométer mutatója is a lengések alatt. Ahhoz, hogy megfelelő időléptékben tudjuk ábrázolni, el kellett a jellemző pontok közötti értékeket hagynunk. A szemléltetés céljából a 6. ábrán, a 36 és 40 (s) közötti időtartományt „elnyújtva", felraktuk a közbenső pontokat is. Egy ilyen nyomásidőfüggvénynél több tájékoztatást ad az I. táblázat, melyben csomópontonként megadtuk a kiindulási permanens üzemi és nyugalmi nyomások mellett a felső és alsó lengéscsúcsokat. Számpéldánkban keverékáramlás a (7) csomópont környezetében és a (2) és (3) csomópontok közötti főnyomóág második felében jelentkezett. A számítógépprogramunk alapja a klasszikus hullámegyenlet-rendszer [2], kiegészítve a keverékáramlás matematikai modelljével. Az utóbbinál egyszerű közelítésre [5] szorítkozunk. Az egyes ágakban a nyomáslengést a távvezetékeknél szokott módon számítjuk, az egyes ágak közötti kapcsolatot a közös határfeltételek, azonos nyomás és ZQ = 0, biztosítják. A csomóponti feltételek ugyanis rugalmas nyoináslengés esetén is érvényben maradnak. A hullámegyenlet egyedül mint matematikai modell nem alkalmas a keverékáramlás [5] leírására. A klasszikus módszerek, így a grafikus fűrészfogdiagram eljárás veszélyes űrképződést [1] „szimulál" akkor is, lia csak keverékáramlás lép fel, ami pedig kevésbé sem veszélyezteti a csővezetéket. Alkalmatlan ezért egy kizárólag a hullámegyenletre alapozott számítógépprogram is a hálózati nyomáslengések vizsgálatához. Határfeltételeink közül a magastározó csomópontján a nyomásmagasság rögzített, a szivattyútelepi határfeltételt a csappantyú működése határozza meg. A többi határfeltétel az illető közös csomópont nyomásmagassága és a csomóponti egyenlet. Víztávvezetékeken azt tapasztaltuk, hogy a szivattyúk és motorok forgó részeinek kinetikai energiája elhanyagolhatóan csekély és ezért „hirtelen" leállással számolhatunk. Lényeges szerepe van viszonyt a csővezetékek elején elhelyezett csappantyú zárási késedelmének. Példánkban feltételeztük, hogy a szivattyútelep hirtelen jeáll és a csappantyú zárási késedelem nélkül zár. Hálózati nyomáslengésekre vonatkozólag csak igen kevés adatunk van. Megfigyelések és üzemi mérések szükségesek, hogy pontosabban megismerhessük a nyomás és a fogyasztás kapcsolatát és a keverékáramlás hatásait.