Vízügyi Közlemények, 1992 (74. évfolyam)

4. füzet - Rátky István: Turbulencia az elmélet és a gyakorlat tükrében

Turbulencia az elmélet és gyakorlat tükrében 405 lalta össze. Megállapította, hogy a turbulenciára vonatkozó elméleti vizsgálatok eredményei más tudományból vagy más kutatóhelyekről (pl. külföldről) átvehetők, de a hazai vízfolyásokat jellemző értékeket magunknak kell mérésekkel meghatározni (MTA Vízg. Biz. 1987). 2. Л gyakorlatban felhasználható eredmények A vízgazdálkodás, a környezetvédelem újabb és újabb feladatainak egyre tökéletesebb, biztonságosabb megoldásainál egyre szélesebb területeken elengedhetetlen igény a turbulencia figyelembevétele. Gondoljunk csak például a vízkivételi művek telepítésének feladatára. A lebegtetett, de a görgetett hordalék, a feltöltődés és a kimélyülés mind mind a vízfolyás turbulenciájának figyelembevételével lehetséges, amely elhanyagolása pl. a vízkivételi mű helytelen telepítését jelentheti. A turbulenciáról az első átfogó mű (

Hinze 1959) után számos további (Duncan-Thom-Young 1960, Goldstein 1965, Breusers 1978, Bradshaw 1978, Abbot-Basco 1989) jelent meg. Magyar nyelven mindössze két könyv (Landan-Lifsic 1980 és Bobok 1987) található. Vízépítési gyakorlati számításoknál, környezetvédelmi kérdések megoldásánál igen jól használhatók a „Turbulencia modellek a vízépítési számításokban" és a „Szabad felszínű áramlások és transzportfolyamatok turbulencia modellezése" című (ASCE 1988) tanulmányok. A turbulencia modelleket alkalmazták - a Huron tó melletti Bruce nukleáris erőmű hűtővíz elkeveredésének háromdimenziós numerikus modellezése; - a Rajna hőterhelésének kétdimenziós számításnál (karlsruhei erőmű) és - egy háromdimenziós áramlás és skalártanszport számítás a Hudson-Ratinan folyótorkolatnál. Mindhárom számításnál helyszíni mérésekkel összehasonlítva igazolták a választott modell használhatóságát. Érdemes megállapításik közül kettőt kiemelni: - fontos lenne létrehozni egy vízépítési és környezet áramlástani adatkönyvtárat; - ma még nem lehetséges teljesen objektíven értékelni a meglevő turbulens modellek vízépítési, környezet áramlástani rutinszerű alkalmazásához szükséges adaptálási munkák költségét és hasznát (ASCE 1988). A folyószabályozási, a környezetvédelmi, vízminőségi igények növekedésével, olyan jelenségek szimulációja vált szükségesség, amelyeket - megfelelő pontossággal - csak turbulens modellekkel lehet megoldani. Az első általános numerikus szimulációs turbulens modellt, amely a teljes Reynotóí-feszültségtenzort és a e turbulens kinetikai energia disszipációt veszi közelítően figyelembe HajnaliéLaunder (1972) mutatták be. Az elmélet fejlődésének következő lépcsőjében a /?ey/iotáí-feszültség transzportegyenletnek (Launder-Reece-Rodi 1975) jelentek meg. Egyszerűsítésük után kapott algebrai feszültségegyenletek (modellek) egyirányú áramláson alapulnak, így már gyenge keresztirányú áramlásnál sem alkalmazhatók elfogadható hibakorláton belül (Naot-Rodi 1981, 1982). Gyenge keresztirányú mozgások esetére, melynek figyelembe