Hidrológiai Közlöny 1959 (39. évfolyam)

6. szám - Ivicsics Lajos : A hordalékmozgás kezdetének jellemzése invariáns mennyiségcsoporttal, görgetett hordalék esetén

Ivicsics L.: A hordalékmozgás kezdetének jellemzése Hidrológiai Közlöny 1959. 6. sz. 427 OJ n -iJ O S -O) xS Ol c hogy a különböző képletek sok esetben egymástól g-s ^ mennyire eltérő eredményeket adhatnak, könnyen c meggyőződhetünk. A vázolt nehézségeket és problémákat látva 2 2 g -g felvetődött az a gondolat, hogy nem lehetne-e az eddigi sokféle alakú, különböző érvényességi tarto§ fi ^ J* c mányú, különböző változókat figyelembe vevő össze.ii? függések helyett olyan függvényt meghatározni, s;

3 g á amely a görgetett hordalék mozgásának kezdetét, ^ ^ 6 5T mint jelenséget jellemző összes lényeges mennyiS3 g <5 -V ségel magába foglalja és amelynek érvényességi ha-ítí 01 ^ H O ,4

> c a tm g tárái a jelenségnek a tervezőmérnöki gyakorlat ö^ll szempontjából fontos területeit felölelik. (Termé~ szetesen nem gondolunk itt azokra az aránylag kisméretű hordalékszemekre, amelyek vízfolyásainkban jobbára lebegtetve mozognak, és amelyekre vonatkozóan nagyon szűk az a sebességintervallum, amely görgetett mozgásukat jellemzi.) Ilyen összefüggés meghatározása lehetségesnek látszik. Ugyanis elképzelhető, hogy a jellemző mennyiségekből—éppúgy mint a turbulens mozgás kezdetét jellemző sebességből, hosszúságból (hidraulikus sugárból) és kinematikai viszkozitásból — a dimenzióanalízis tételeinek figyelembevételével invariáns csoportot lehet alakítani. Ha az invariáns csoport számértékét mérési eredmények alapján meghatározzuk, segítségével a kritikus sebességet a hordalékmozgás kezdetét jellemző egyéb mennyiségek függvényében azokban az esetekben is meghatározhatjuk, amelyekre vonatkozólag közvetlen mérési eredményünk nincs. így meghatározott, gyakorlatilag nem megvalósíthatatlanul nagy számú mérés eredményeit a hordalékmegindulás jelenségének végtelen nagy számú esetére vonatkoztathatjuk. Lássuk, milyen mennyiségek jellemzik elsősorban a görgetett hordalék mozgásának kezdetét. °í Nyilvánvaló, hogy a sebesség (v

k

r) fontos jellemző. Ugyancsak nagymértékben befolyásolja a jelen-f- séget a folyadék sűrűsége (o), valamint kinemaLC tikai viszkozitása (v) is, különösképpen akkor, ha értékük nagyobb mértékben változik (pl. ha a folyadék nem víz, mint pl. a levegővel végzett 2 TS ~ laboratóriumi vizsgálatok esetén). Lényeges jel© ^ lemző még a hordalékszem mérete (d), sűrűsége lO <M~ i—i V V S S 0í Oí V V ia lO o o" O 1Í3 o" us i—i -—1 US -H r-t V V V V V a B a a a o o o o o 1is" lő" "8 -e © V V V V V V IQ o "e o" l-t •o ©~ © CS o 2 a" a; "ŐT TJl 'ot 1; I a; 1 1 Oí ! 05 lí + 10 Cl -<* to (f)i), a hordalékszemek alakját jellemző tényező (cp), valamint a nehézségi gyorsulás (g). Minthogy I Oí | oq a; |oq a gyakorlatban rendszerint nem azonos méretű i- + ^ + ^ ^^ szemekből összetett, hanem vegyesszemfí horda® i-e o" " N '' "t lékanyagra vonatkozó kritikus sebességet kell 7 ~ 7 "" ™ meghatározni, és minthogy a szemösszetételtől 1. ,, !, számottevő mértékben függ a mederfenéken levő s * » s » » & hordalékszemek egymáshoz viszonyított elrendeg ződése, ez utóbbi pedig a hordalékréteg felületének tej H érdességét, ez pedig a hordalékszemek környezeS.-J g g g g g s tében érvényesülő áramlási viszonyokat, sebesség° ^^ccecee eloszlást befolyásolja, jellemző a mozgás kezdetére a szemösszetétel egyenletességét, vagy vegyesSS ^H Tj g o Jg <L • e Cs ö |ü3 N NJ NI isi NA ségét kifejező mennyiség (S) is. .s g s .s •S £ c s C e e e § Q i S S 1 g Ö ö e Ö c N) NL NI N] N ^ ^ ^ ^ M M CG RÍ uó (N CS TS . e . . . . . Ezeken kívül még más, nem elsődleges jellemző fejfeifej &q bq fjq fej mennyiségek is befolyásolják a jelenséget, azonban ezeknek hatása a jelenségre nagyságrendileg sokkal kisebb, mint a felsorolt mennyiségeké. (Bizonyos körül§ ss ?! cs ís S mények között azonban megtörténhet, hoíjy a másodlagosan jellemző mennyiségek az elsődlegesen fontos