Hidrológiai Közlöny 1959 (39. évfolyam)

1. szám - Lipták Ferenc: Kettős szifon működése

32 Hidrológiai Közlöny 1959. 1. sz. Lipták F.: Kettős szifon .működése vízszint alakulását meg lehetett figyelni. A szifonok alakja és elhelyezése mindkét változatnál azonos volt. A nagyobbik szifon két vége között a magasságkülönbség 20 cm volt. A közömbösítő tér túlfolyójának bukóéle a szifon alsó éle felett volt 10 cm-rel. Kísérleteinknél tehát a szifon 10 cm-rel nyúlt az alsó vízszín szintje alá. A nagy tartályból a víz alul csapon át is eltávolítható. A vízszint leolvasásokat a nagy tartályban az üveg oldalfalra ragasztott mm beosztáson, a kis tartályban elektromos mérőtűvel végeztük. A továbbiakban részletesen foglalkozunk a szifon vízszállításának megindulásakor, a szifon vízszállítása közben és a vízszállítás megszűnésekor tapasztalt jelenségekkel. A szifon vízszállításának megindulása A vízszállítás csak akkor indul meg, miután a szifon légtelenítődött. A vízszállítás megindulásával kapcsolatos vizsgálatokat az alábbiakban foglaljuk össze : 1. Amikor a kis tartály fel van töltve, vagyis a kis szifon alsó végének a vízbemerülése nagyobb mint 10 cm, a nagy tartály feltöltésekor a nagy szifonban alacsonyabban marad a vízszint, mint a nagy tartályban. Ez a vízszínkülönbség a feltöltés folyamán 0-tól 10 cm-ig egyenletesen nő. A 10 cm-es különbség először a nagy tartály h = 21,4 cm vízállásánál áll elő. Ezt az állapotot tünteti fel a 3. ábra. A 10 cm-es különbségnél jelenik meg a nagy szifon alsó végénél az első légbuborék. A nagy tartályt tovább töltve, a 10 cm vízszínkülönbség állandóan megmarad, a nagy szifon alsó végénél levegő távozik el. Ez a jelenség természetes, hiszen a víznyomás hatására a szifonban levő levegő összenyomul. A nagy szifon alsó végénél levő 10 cm-es vízoszlop kiszorításához a szifonban lévő levegőnek 0,01 atm túlnyomásának kell lennie, ami a 134 cm hosszú csőben levő levegőnek 1,4 cm-es összenyomása által áll elő. A szifonon az átbukás csak akkor indul meg, amikor a nagy tar0U2. 3. npu HanoAHeHuu őoAbiuoeo pe3epeyapa ypoeenb eodbi e őojibiuoM cucpoHe ocmaemcn HUJice, neM e öoAbmoM pe3epeyape Fig. 3. When filling the large tank the water surface in the large syphon remains belövi ihat in the tank * l 'A / A / ff / 10 to 30 10 50 SO 70 80 H [cm] 4. ábra. A nagy szifon vízszállítása a H függvényében, amikor a kis szifon is szállít vizet feltöltött kis tartály esetén 0ue. 4. ílponycKHan cnocoÖHOcmb öoAbUioeo cucpona e 3aeucuMocmu om H, Koada u MaAeHbKUM CU0OHOM nponycKaemcsi eoda e CAynae uanoAneiinoso MÜAOZO pe3epeyapa Fig. 4. Discharge througli the large syphon plotted against H, when the small syphon discharges as well tcith the small tank filled tály vízállása 10 cm-rel a szifon íves részének alsó éle (továbbiakban m magasság) fölött van. A nagy tartály vízszínét tovább emelve az átbukó vízmennyiség is nő. Ha a tartályban levő víz szintjét állandóan a h — 63 cm magasságon tartjuk, akkor mindig több buborék távozik el a szifon alsó végén, fokozatosan nő a szifonon átbukó vízmennyiség s kb. 10 perc múlva a vízszállítás megindul. A nagy tartály vízszintjét h = 64 cm-re emelve a szifon vízszállítása rövid idő alatt megindul. 2. Amikor a kis tartályban a vízállás olyan alacsony, hogy a kis szifon alsó végének a vízbemerülése kisebb mint 10 cm (6<10 cm), akkor teljesen az előző pontban ismertetett jelenség játszódik le, de a nagy szifonból a levegő a kis szifonon keresztül távozik el. Az előző pontban a 10 cm különbségnél fellépő jelenségek a b cm különbségnél állnak elő. 3. Amikor a kis tartály üres, a nagy tartály feltöltésekor a nagy szifonban emelkedő vízszint azonos a nagy tartály vízszintjével. Amikor a vízszín eléri az m magasságot, a víz átbukik az alsó térbe. A nagy tartályban tovább emelve a vízszintet, a szifon vízszállítása nem indul meg, mivel a kis szifonon keresztül levegőt kap. 4. Amikor a nagy szifon alsó vége szabadon van, tehát nem borítja víz s a kis tartály fel van töltve, a nagy tartály feltöltésekor a nagy szifonban emelkedő vízszín azonos a nagy tartály vízszínével. Az m magasságnál a víz átbukása megkezdődik, de a szifon vízszállításának megindulásához ekkor is túlnyomás kell, mivel e nélkül nem bukik át annyi víz, hogy az légteleníteni tudjon. A nagy tartály h = 58—60 cm-es vízállásánál a vízszállítás megindul.