Vízügyi Közlemények, 1992 (74. évfolyam)
4. füzet - Rátky István: Turbulencia az elmélet és a gyakorlat tükrében
Turbulencia az elmélet és gyakorlat tükrében 403 Tehát a másodlagos mozgások - áttételi mechanizmuson keresztül - a sarok körzetben fellépő primer csúsztatófeszültségek keresztirányú gradiensének köszönhetők A 3. ábrán a másodlagos áramlás egyik hatását, a főáramlás irányú sebesség isotach vonalának kiöblösödését szemléltetjük. A sematikus ábra kissé eltúlozva mutatja a lényeget. A 80-as években a turbulencia mérésével kapcsolatban megjelent tanulmányok általában nem adtak lényeges, új felismeréseket, csak mérésekkel támasztották alá, kissé pontosították az eddigieket. Általában a közepes sebesség, a Reynolds-feszültség, a turbulens intenzitás és az örvényviszkozitás eloszlásokat, valamint a falcsúsztató feszültségeket, a turbulens kinetikai energiát és a Taylor-íé\e karakterisztikus hosszat mérték lézerdoppler anométerrel (MellingWhitelaw 1976, Li-Schall-Simons 1980, Steffler-Rajaratnam-Peterson 1985, Prinos-Tavoularis-Townsend 1988). Ezekből mutatunk be egyet a 4. ábrán, ahol jól látszik Perkins (1970) által említett sarok közeli nagy primer turbulenms csúsztatógradiens. (Az ábrán az értékek az f/ s középvonali sebességgel vannak normalizálva.) Zárt és nyílt csatornában turbulencia hatására keletkező másodlagos áramlások között lényeges különbség van, a szabad felszínnél lévő erős turbulencia anizotrópia miatt, ami viszont a szabad felszínnél az irányú turbulencia csökkenés következménye és erős felszíni örvényben válik láthatóvá (Nezu-Nakagawa-Rodi 1989). Ez a felszíni örvény okozza a legnagyobb sebesség felszín alá süllyedését szűk, nyílt mederben. Nyílt medrekben a turbulens jelenségek mérésének eredményeként Tominaga és társai (1989) megállapították, hogy: - a fenék közelében (y < 0,2 y ma x a logaritmikus faltörvény érvényes még a fal régióban is, függetlenül a fal érdességétől. Ebből következik, hogy a fenék csúsztatófeszültséget meghatározhatjuk a faltörvényből. - a szabad felszínnél és a fenéknél keletkezett forgók találkozása kb. a mélység 60%ánál van; - trapéz szelvénynél nem észlelhető a legnagyobb sebesség felszín alá csúszása. 4. ábra. Mért turbulens csúsztatófeszültségek Fig. 4. Turbulent shear stresses, measured Bild 4. Gemessene turbulente Schubspannungen -1,0Fig. 4. Les tensions de glissement turbulentes a mesurées
