Hidrológiai Közlöny 1959 (39. évfolyam)

6. szám - Dobos Alajos - Szolnoky Csaba : Átmeneti műtárgyak laboratóriumi vizsgálata

Dobos A.—Szolnoky Cs.: Átmeneti műtárgyak vizsgálata Hidrológiai Közlöny 1959. 6. sz. 445 14. kép. A kifolyási oldal vizsgálata rézsüs utófenékkel. A cső felett a felszíni vízréteg vissiafelé áramlik 0omo 14. HccAedoeaHue ebtxodnoü tacmu pucöepMbi c omKocoM. Had mpyöoü noeepxHoemHbíü CAOÜ eodu demicemcH e oöpamnoM HanpaeAerniu Bild 14. Untersuchung der Ausfluss-seite bei abgeböschtem Abschlussboden. Die Oberflachenschicht über dem Rohr befindet sich in Rückströmung 15. kép. Magas csőelhelyezésnél a kilépő vízsugár alatt visszaáramlás lép fel 0omo 15. B CAynae ebICOKOZO pacnoAoMcenuH mpyöbi eo3HUKaem oöpamnoe deujicemie nod ebixodmifeü cmpyeü eodbi Bild 15. Bei hoher Rohranordnung entsteht unter dem Austritts-Strahl eine Rückströmung 16. kép. A 15. képen bemutatott visszaáramlásnak a rézsűn fekvő határpontja 0omo 16. npedeAbHan moHKa Ha omnoce oőpamnoeo deu^icenuH, noKa3aHHoio na tfiomo 15 Bild 16. Grenzpunkt der Rückströmung an der Böschung laut Bild 15 ábra) a fenéken keletkező leválásokat gyakorlatilag meg lehet szüntetni. Marad azonban a hirtelen keresztmetszetbővülés miatt keletkező cső feletti leválás, sőt ennek terjedelme meg is nőtt. Az örvények azonban lényegesen lassabban mozognak, mint a másik két, megszüntetett örvénytér esetében. A vizsgálataink kezdetén azt a célt tűztük magunk elé, hogy a műtárgyak kiképzésénél a leválások (veszteségek) minimumra való csökkentésére és a fokozatos sebességváltozásra (a kifolyási oldalon sebességcsökkentésre) kell törekednünk. Az ismertetett vizsgálatok alapján (a II./I fejezetben utaltunk is erre) már látható, hogy a sebesség fokozatos változtatása, illetve a cső feletti örvénytér csökkentése érdekében a cső végére diffuzort kell építenünk. Ezeket a vizsgálatokat, mivel a jelenséget már ismerjük, csak a műtárgy és trapézszelvényű csatorna közti átmenettel egybekapcsolva végezzük el. A rézsű lábának a csőtől mért távolságára vonatkozólag optimális értékként a csőátmérő (1,5^2)szeresét javasoljuk megválasztani. Nagyobb távolság felvétele csak az építési költségeket emeli, anélkül, hogy a hidraulikai viszonyokban jelentős javulást eredményezne. 4. A küszöbös és rézsüs utófenékfajták összehasonlítása Az összehasonlítást az áramképek, valamint a vízmozgáshoz tartozó magasságveszteségek, mint hidraulikai jellemzők értékének ismerete tette lehetővé. A jellemzők egymást jól kiegészítik, hiszen a megfelelő áramkép, hidraulikailag helyes áramlási viszonyokat jelent, amihez kis magasságveszteség tartozik. Legkisebb veszteséget természetesen akkor kapnánk, ha a fokozatos szelvény és sebességváltozáshoz szükséges diffuzor gyakorlati megközelítéseként igen lapos rézsűjű utófeneket építenénk. Minthogy ennek az elvnek gyakorlati kivitelezése gazdaságossági okokból nem lehetséges, ezért foglalkoznunk kell az egyre meredekebb rézsűhajlások, illetőleg szélső esetben a küszöbös utófenék által okozott veszteségek alakulásával is. Az összehasonlításokat akismintabeli, ún. teljes magasságveszteségek ismerete teszi lehetővé. A teljes nyomásveszteség mérését szolgáló 2 db mérőtűt a vízszintes cső befolyási vége előtt 3 cm-re, illetve a küszöb, vagy a rézsű, felső éle után 10 cm-re helyeztük el. A két mérőtű távolsága a különböző kísérleti változatok esetében tehát nem állandó. Megfigyeléseink szerint azonban megbízhatóbb eredményeket kaptunk így, mintha a tűk távolságát állandóra véve, rövidebb utófenék megoldások esetén az igen érdes csatornafenék veszteségét is hozzávettük volna a műtárgy összveszteségéhez. Az állandó mérőtűtávolság ugyanis azt eredményezte volna, hogy a kifolyási oldalon az 1 : 4 hajlású rézsűs utófenék miatt, a második mérőtűt igen messze kellett volna elhelyezni, pl. a küszöbös és 1 : 1 hajlású rézsűs utófenék felső élétől. Véleményünk szerint a gyakorlati feladatok megoldása érdekében, célszerűbb a teljes nyomásveszteséget vizsgálni, hiszen a tervezőt végeredményben ez érdekli. Megjegyezzük, hogy a vízszint alakulását az egyes változatoknál nemcsak az említett két helyen, hanem általában 10—15 helyen mértük. Ilyen módon rendelkezésünkre álló, igen nagy tömegű mérési adatból az egyes műtárgyrészek, illetve a leválások okozta áramlási veszteség is meghatározható. Az erre vonatkozó, még részletesebb vizsgálatok folyamatban vannak. Példaképpen a 16. ábrán mutatjuk be a teljes nyomásveszteségek alakulását néhány jellemző utófenéktípusnál. Jól megfigyelhető az ábrán,—amint azt az áramképek is bizonyítják — hogy a veszteségek a függőleges falú küszöbtől az egyre enyhébb rézsű