Hidrológiai Közlöny 1957 (37. évfolyam)

2. szám - Bözsöny Dénes: Kísérletek a Venturi-csatornával

Bozsöny D.: Kísérletek a Venturi-csatornával Hidrológiai Közlöny 37. évf. 1957. 2. sz. 153 mert a szűkítés mértékének csökkentésével nő a mérési pontosság és ugyanakkor a veszteség is nő, illetve fordítva, a szűkítés mértékének növelésével csökken a mérési pontosság és csökken a veszteség. Tehát ellentétes hatásokat kell figyelembe venni. Tervezés kérdése most már, hogy az adott lehetőségeket és körülményeket összevetve, milyen Venturi-csatornát kívánunk tervezni. 12. A torok hosszának a hatása Kérdés, hogy a torokhosszúság hogyan befolyásolja a visszaduzzasztás határának változását. Itt arra a megállapításra jutottunk, hogy a torok hosszúságának növelésével a visszahatás mértéke is nő, vagyis a felvíz és alvízszint közt kialakult magasságkülönbség, illetve veszteség, csökken. Ugyanakkor azonban, amikor a veszteség csökken, a fel víz mélység is nő, mert nagyobb nyomómagasságszükséglet lép fel. Ez viszont a csatorna tervezése szempontjából azt jelenti, hogy nagyobb mélységű csatornákat kell építeni, ill. tervezni. A kísérletek arra mutattak, hogy a szűkítés mértékétől függően a torokhossz (l) növekedésével a veszteség, clZcLZ az alsó és a felső vízszint közti különbség tart a zérus felé. Természetesen ezt a határesetet a tervezésnél figyelembevenni nehéz, mert a legkisebb alvízemelkedés esetén ugrásszerűen emelkedik fel a felvíz is. Ez az eset azért állhat elő, mert a rohanó szakasz kialakulása után már nem fedőhengeres vízugrás áll elő, hanem hullámsoros vízugrás. Ebben az esetben pedig a veszteségek jóval kisebbek, mint a fedőhengeres vízugrás esetében. A 10. ábra bemutatja a torokhossz és a visszahatás határának változását a szűkítés paraméterében. A jelenség lejátszódását mutatja a 11.—15. ábra. Az ábrákból kiolvasható, ha figyelemmel kísérjük, a vízhozamvonalak mentén, hogy a torokhossz növekedésével az alvíz emelkedése bizonyos határon túl ugrásszerűen vonja maga után a felvíz változását. Ezt az ugrásszerű változást érzékelteti a vízhozam vonalnak a visszahatás határegyenese utáni éles törése. A 16. ábra az m = / [ (dmax) l], illetve m = = / [(<imin) l] függvényeket mutatja be, melyből 0,2 OÁ O.FI N.F M 16. ábra. Az 1. ábra a torokhossz paraméterével kiegészítve Abb. 16. Ergänzung der Abb. 1 mit dem Parameter der Einkröpfungslänge Fig. 16. Fig. 1. constructed using the throat-length as parameter kitűnik az alsó vízszint vízjátéknövekedése a torokhossz növekedésével. Az ábrán az m = = / [(dmin) l\ függvény azért mutat változást az ,,l" paraméterében, mert a kísérleti csatorna rövid volt és így érezhető a mérőberendezés okozta sebességnövekedés az alvíz mélységében. Ez egyben azt is mutatja, hogy csak bizonyos távolságban áll elő a mérőberendezéstől független és az alvízcsatorna vízszállító képességétől függő vízmélység. így gondosan megvizsgálandó a csatorna esetleg burkolandó hossza is. A torokhossz növekedésével a visszahatás mértékének egyhez való közeledését mutatja közvetve a 17. ábrán levő vízhozamgörbe-sereg is, amikor a vízhozamgörbék a torokhossz növekedésével sűrűsödnek, tehát tartanak egy határérték felé. Ez is utal az alsó és felső vízszint kiegyenlítődésére. A fenti tapasztalatok alapján érdemes megvizsgálni esetleg ezt a lehetőséget is, hogy a veszteségek csökkenthetők legyenek. 13. Fenék kialakításának hatása Az eddigi kísérleteket sima fenekű csatornában végeztük. Érdekelt bennünket, hogy hogyan befolyásolja a visszahatás határának változását a különböző fenékkialakítás. Ezért megvizsgáltuk a fenékküszöbös, ill. surrantós megoldást és a Parshall rendszerű, surrantós ellenesésű fenékmegoldást is. Csak fenéksurrantónak az alkalmazása esetén a visszahatás viszonylag kisebb alvízmélységnél következik be, mint sima fenék esetén. A vizsgálatot szintén a Lamoen-féle befolyásolási görbe megrajzolásával végeztük el. A 18. ábrán szaggatott vonallal tüntettük fel a A^hat/Aj egyenest, sima fenék esetén. A felvíz felőli oldalon a küszöb magassággal megemeltük a feneket, azért az várható, hogy az alvíz is viszonylag a értékkel fog feljebb emelkedni anélkül, hogy visszahasson a felvízre. Nem ez történt. (A várt visszahatás egyenesét a pontozott vonal tünteti fel.) A visszahatás már előbb következett be, és ezzel nőtt a veszteség nagysága is. A veszteség 3U 20 10 5 10 IS 17. ábra. A vízhozamgörbék változása adott szűkítés esetén a torokhossz paraméterében Abb. 17. Veränderlichkeit der Durchflusskurven im Parameter der Einkröpfungslänge bei gegebener Einengung Fig. 17. Variations of the discharge curves under given contraction in throat-length parameter