Hidrológiai Közlöny 1958 (38. évfolyam)

4. szám - Bogárdi János: Néhány újabb törvényszerűség a hordalékmozgás elméletében

fiogárdi J.: Néhány újabb törvényszerűség a hordalékmozgásban Hidrológiai Közlöny 1958. 4. sz. 2J/.3 rövidesen követi a kritikus állapotot, vagyis a hordalékszemek mozgásának megindulását. Ha az ismert módon felírjuk a mederfenéken nyugvó hordalékszemre ható súrlódó erőt és azt egyenlővé tesszük a részecskének a mozgás ellenében kifejtett ellenállásával, ez utóbbi ellenálló erőt a hordalékszem legjellemzőbb sajátságával, vagyis ülepedési sebességével jellemezve, végül is azt kapjuk, hogy a hullámbarázdák keletkezésének határállapotánál a hordalékszem mozgathatóságát jellemző szám, —— határozott összefüggésben van a M U d határréteg instabilitását kifejező —— invariánssal. v Az irodalomból rendelkezésre álló adatok alapján Liu megszerkesztette az említett két invariáns kapcsolatát. Az 1. ábra mutatja, hogy a legkülönbözőbb helyeken és a legkülönbözőbb anyagokkal végrehajtott kísérleti adatok határozott összefüggést mutatnak. M. L. Albertson, D. B. Simons és E. V. Richardson [11] behatóan foglalkoztak Liu eredményeivel és igen értékes megállapításokkal egészítették azt ki. Szerintük az U*d , amely lényegét tekintve a y csúsztató sebesség Reynolds-számának nevezhető, kapcsolatba hozható a határréteg ő' = 11.6 U* vastagságával és célszerűen a d U±d alakba írható. Az (1) képlet lényegét tekintve azt jelenti, hogy a csúsztató sebesség Reynoldsszáma kb. tizenkétszerese a — viszonynak. d Mivel a — viszony jellemző a hidraulikai érdességre, a Liu-féle összefüggés ily módon hidromechanikailag is értelmezhető. Dr. Albertsonék a továbbiakban megállapították még, hogy hullámbarázdák csak akkor léphetnek fel, ha a vízfolyás turbulens és létezik a határrétegben lamináris alsó réteg. Ez a megállapításuk azt is jelenti, hogy a hullámbarázdák keletkezése a határfelület instabilitása mellett a határréteg feletti turbulenciával is bizonyos mértékben összefügg. Dr. Albertsonék megállapították, hogy a hullámbarázdák keletkezésének határállapotánál érvényesülő kapcsolathoz hasonló összefüggéseknek kell fennállniok a hordalékmozgás megindulásánál, a diinék, az átmeneti állapot és az antidünék határállapotánál is. Liu adatait kiegészítve a kisebb és nagyobb szemnagyságok irányába is, megszerkesztették a 2. ábrát, melyen világosan látható a különböző mozgásállapotok kvalitatív szétválasztódása. A hordalékmozgás megindulásának határállapotát feltüntető összefüggést Shields [12] nyoJ. abra. es mvariansok osszefüqqése a hullámbarázdák keletkezesenek hatarallapotanal, H. K. <o v Liu szerint U* U d Abb. 1. gusammenhang zwischen den Invarianten und —*— im Grenzzustand der Bildung von Wellenlú v rillen nach H. K. Liu Fig. 1. Relation between dimensionless parameters Uwand U%d/v at the inital stage of ripple formation, after H. K. Liu