Hidrológiai Közlöny 1953 (33. évfolyam)
1-2. szám - Maurer Gyula: Egy a vízöblítéses földfejtéssel kapcsolatos hidraulikai kérdés vizsgálata
lg Maurer Gy.: A vízöblítéses földfejtés hidraulikája Hidrológiai Közlöny 33. évf. 1953. 1—2. sz. csökken, vízhozama pedig megnövekszik a magával ragadott vízzel. A sugárcsőből kilépő vízsugár sebessége a fentihez hasonlóan a következőképpen számítható, ha ?vsel jelöljük a sugárcső vízszint 6. ábra. Víz alatti vízsugár megvastagodása, a csökkenésével. alatti h s mélységében uralkodó abszolút nyomást ( V» = Po + h s y): Vs V 1 p p s 2.7 2g y (p—.p») 2g v 2 + Y a vízhozam pedig a fentihez hasonlóan: Q s — Q. A megbontandó talajfelületig megtett úton az elsodort vízhozammal felszaporodva a Q s vízhozam Q'-re növekszik, miközben az átlagos sebesség %-ről v'-re csökken. Ha a belső súrlódási és turbulencia-veszteségeket egyszerűség kedvéért elhanyagoljuk, akkor az energiamegmaradás elve alapján a megvastagodott vízsugár teljesítménye ugyanannyi kell hogy maradjon, amennyi a sugárcsövet elhagyó vízsugáré volt, vagyis T s = T', "/Qs Vs 2<7 = y Q' v ~w Ha -F'-vel jelöljük a megvastagodott vízsugár keresztmetszeti területét a talajfelület elérésekor és t/-vel a vízsugár középsebességét, akkor Q' —= F' v', és így: y Qs amiből Vs 2 g QsVf F' y F' 2 g QsVs' F' korolt ütőerő : P' yoy 1 g , a talajfelület területegységére eső nyomás átlaga pedig: hozamú vízsugár, amely a nyomóvezetékben a sugárcső előtt v = 3 m/sec sebességgel áramlott, (p — p n) = 4 kg/cm 2 atmoszferikus túlnyomással, feltételezve, hogy a vízsugár szétterülése következtében 400 cm 2 területen éri a talajfelületet, és ha továbbá feltételezzük, hogy a nyomáseloszlás ezen a területen egyenletes. a) Szabad levegőn történő vízágyús munkánál a sugár sebessége a sugárcső elhagyásakor: _ 4.10 000.19,6 2 _ - y + _iooo - /9 0' Vs = ][ 795 = 28,2 m/sec. A felületet érő ütőerő : _ yQ v _ 1000-0,02.28,2 A területegységre eső nyomá 57,5 kg = 57,5 kg. P/F 400 cm 2 0,144 kg/cm 2. b) Víz alatt történő talajbontásnál a 7. számú ábra szerinti jelölésekkel a vízfelszín alatt h s = 3 m mélységben, p s — po + 0,3 kg/cm 2 nyomású közegben a vízsugár sebessége a sugárcső elhagyásakor: (p — p s) 2g Vs = V + y + 3,7-10 000-19,62 1000 9 + 736 V s = \j 736 = 27,0 m/sec. A talaj felületet érő megvastagodott vízsugár átlagos sebessége : 8 3 QsVs 2 0,02 • 736 7,17 m/sec. F' \ 0,04 Q' = F'v' = 0,04-7,17 == 0,286 m 3/sec. A teljes F' talaj felületre gyakorolt iitőerő: P' = yQ'v' 1000-0,286-7 17 - = 209 kg. g 9,81 A területegységre eső nyomás átlaga : 209 kg P'/F' 400.cm 2 = 0,52 kg/cm 2. és: Q' = F' v' A teljes F' talaj felületre a vízsugár által gyapéldaképpen vizsgáljuk meg mekkora nyomást fog a talajra gyakorolni egy olyan Q = 20 lit/sec A számpéldák szerint azt az eredményt kaptuk, hogy ugyanakkora támadási felületre való szétterülés esetében a víz alatt haladó sugár nagyobb fajlagos nyomást fog gyakorolni a kimosandó talajra, mint a szabad levegőn haladó. Ez azonban ne vezessen arra a téves következtetésre, hogy ugyanaz a vízsugár víz alatt hatékonyabban támadja meg a talajt. Ugyanis szabad levegőn a sugár szétterülése, illetve szétszóródása, megfelelően kialakított és gondosan megmunkált sugárcső esetében, meglehetősen kicsiny és a számított, aránylag nagy területre való szétterülés csak igen nagy távolságra való lövelés esetében fog bekövetkezni. N. D. Averin részletes adatokat közöl arról, hogy különböző vastagságú vízsugarak azonos kezdeti nyomás esetén milyen
