Vízügyi Közlemények, 1980 (62. évfolyam)

4. füzet - Horváth Imre: A nyíltfelszínű tározók hidraulikai modellezésének hasonlóságelméleti alapja

Tározómodellezés hasonlóságelméleti alapja 539 — A sűrűségi rétegeződések szerepének modellezésekor a 7?í-száin fontos paraméter, amely a vertikális keveredést alapvetően befolyásolja. — Az érdességi viszonyok modellezése, ill. a vonatkozó átszámítási tényezők meghatározása a CTiezy-féle összefüggésből kiindulva végezhető. így pl. a Manning-ié\e n tényező átszámítása a következő transzformációs összefüggéssel végezhető: A„ = АГ

1/

2- Ú/

3 (10) Ez a képlet egyébként számos más szakirodalomból is ismeretes. — A diszperzió és a diffúzió modellezése jelentős elvi és gyakorlati nehézségbe ütközik, amennyiben az áramlás jellege a valóságos méretben az átmeneti tartományban van. — Mivel a horizontális és a vertikális sebességek (és így ezek pulzáeiós összetevői is) eltérő módon számíthatók át [utalunk Lem-féle (19(10) vizsgálatokra is], ezért a diszperzió szerepe is eltérően jelentkezik nem-torzított és torzított modellekben. Ha a turbulens transzport szerepe domináns, úgy — Abraham (19(i7) kutatásai szerint — a diszperzió modellezése torzított kismintákban rendkívül nehéz, vagy nem is lehetséges. !). A nem-permanens áramlás szerepe Tározó berendezésekben végbemenő áramlási folyamatok általános esetben nem-permanens jellegűek. Különleges esetekben alakul ki permanens áramlás, mikoris a bevezetett és a kivezetett víz hozama tartósan megegyezik. Hidraulikai modellvizsgálatok során a nem-permanens állapot figyelembe vétele történhet pl. a Ho = l/v-t homokronitási kritérium alapján, ill. a Strouhal-Ше invariáns figyelembe vételével. Könnyen belátható, hogy az esetben, ha a jellemző t idő helyére a t

S

2=V/Q átlagos tartózkodási időt helyettesítjük, a Ho-szám invarianciája biztosítható. Torzított modellre vonatkozóan ez a következőképpen írható fel: A L (И) ÁQ W'-t. К Ha ugyanakkor a dinamikai hasonlóságot a Frill, a /fí-számok invarianciája alapján közelítjük meg, mikoris az /. táblázat összefüggései szerint К

=K

/

2 ! //=

Я/ • x

h 1 /

2 akkor a (11) egyenletbe helyettesítéssel a következő azonosságot kapjuk: W

2=A- (13) Ah Ebből arra következtethetünk, hogy a Froude-törvény által meghatározott feltételi egyenletekkel egyidejűleg a homokronitási kritérium — mint hasonlósági feltétel is betartható. Hangsúlyozzuk azonban, hogy ez a megállapítás nemcsak a Froude-szám invarianciája esetén áll fenn. Egy további példaként hivatkozunk Gruber és munkatársai (1974) tanulmányára, amelyben a Reynolds-törvtny alkalmazásával egyidejűleg vették figyelembe a Strouhal-íéle invariánst.