Hidrológiai Közlöny 1959 (39. évfolyam)

6. szám - Vágás István : Jelzőanyaghullámmal végzett áramlástani mérések értékelése

448 Hidrológiai Közlöny 1959. 6. sz. Jelzőanyaghullámmal végzett áramlástani mérések értékelése VÁGÁS ISTVÁN A jelzőanyaggal végzett áramlástani mérések hazai és külföldi módszerei ezidőszerint eltérnek egymástól. A kétféle eljárás kapcsolatának megteremtése módot nyújt a belőlük kapott eredmények egységesítésére. Vizsgálataink azonban rámutatnak a külföldön alkalmazott, jelzőanyag!) ullám meghatározásán alapuló módszer hátrányaira és pontosságának közelítő voltára. * Jelzőanyag segítségével úgy mérünk, hogy a víztől jól megkülönböztethető, az áramlás folyamatát azonban meg nem változtató anyagot juttatunk a vízmozgásba, és az így megjelölt vízrészecskéket nyomon követjük. A mérés eredménye akkor helyes, ha az kizárólag az áramlástani tényezőktől függ, és sem a jelzőanyag minősége, sem pedig adagolásának módja nem hat a mérés eredményére. A jelzőanyaggal végezhető mérések sorából két eljárást emelünk ki : az átfolyási görbe, valamint az átfolyási hullám meghatározásán alapuló módszert. Ezeken belül is csak azokkal az esetekkel kívánunk foglalkozni, amelyek permanens vízmozgásban, két meghatározott szelvény közötti áramlástani viszonyok leírását célozzák. Átfolyási görbét akkor kapunk, ha a jelzőanyagot — rendszerint oldott állapotban — huzamos időn át, egyenletes intenzitással juttatjuk a vízmozgás adagolási szelvényébe, majd a mintavételi szelvényre vonatkozóan meghatározzuk és ábrázoljuk a vízmozgásban tökéletesen elkeveredett jelzőoldat töménységének időbeli változását kifejező összefüggést (Íja. ábra). Átfolyási hullámot akkor kapunk, ha a jelzőanyagot valamely — esetenként pontosan meghatározható — időpontnál rövidebb ideig, az adagolás intenzitásának egyenletességére nem feltétlenül ügyelve bocsátjuk az adagolási szelvénybe, majd a mintavételi szelvényre vonatkozóan meghatározzuk és ábrázoljuk a vízmozgásban elkeveredett jelzőoldat töménységének időbeli változását kifejező — ez esetben hullámvonallal jellemezhető — összefüggést (l/b. ábra). Az átfolyási görbe emelkedő szakasza a különböző adagolási időtartamoknak megfelelő átfolyási hullámok burkolója, és ez a szakasz független a jelzőoldat adagolásának időtartamától. Emiatt szabatos mérésekhez csak az átfolyási görbe minősíthető alkalmasnak [1]. A jelzőanyaggal végzett mérések fejlődése során először az átfolyási hullám, s nem az átfolyási görbe meghatározásán alapuló módszer terjedt el. Külföldön jelenleg még az átfolyási hullám módszere használatos. Tanulmányunkban ezért lehetőséget keresünk arra, hogy az átfolyási hullám meghatározásából származó mérési eredményeket az átfolyási görbe elmélete szerint értékelhessük. Az átfolyási hullám származtatása A jelzőoldat vízmozgásba adagolásával az adagolás szelvényében a zérus töménységű jelzetlen vizet hirtelen c

r töménységű jelzett vízzel váltjuk fel. A jelzőoldat adagolásának megszüntetésével ennek a jelenségnek a fordítottja játszódik le, tehát a c

r töménységű jelzett vizet hirtelen 0 töménységű jelzetlen vízzel váltjuk fel. Mindez érvényes a mintavételi szelvényben is, azzal a különbséggel, hogy mind a jelzőoldat megérkezésének folyamata, mind a jelzet len vízzel való felváltásának, vagyis a jelzőoldat eltávozásának folyamata az időben elhúzódik. A jelzőanyag mintavételi szelvénybe érkezésének folyamatát a c = c (t) egyenletű átfolyási görbe írja le. Ideális jelzőanyag alkalmazása esetén az eltávozás folyamatát is ehhez hasonló összefüggés fejezi ki. Minthogy a jelzőoldat adagolásának megindítása és megszüntetése között T idő telt el, az eltávozási folyamat leírására a c = c (t — T) egyenletű átfolyási görbe alkalmas. A jelzőanyag eltávozása a megérkezésével ellentétes folyamat, tehát a töménységértékeket ebben az esetben negatív előjellel látjuk el. Ha a mintavételi szelvényben egyes áramcsövekből éppen megérkezik a jelzőanyag, másokból pedig ezzel egyidejűleg éppen kiürül, a megérkezést és az eltávozást jellemző kétféle töménység-idő kapcsolat eredőjét, 0 (<)-t az átfolyási hullámmal ábrázolható 0 (t) = c (t) — c (t — T) (1) összefüggés adja (2. ábra). \$(t).dt'C

r.T-A 1. ábra a) Az átfolyási görbe, b) Az Átfolyási hullám általános alakja d>ue. 1. Fig. 1. a) Flow-through curve. b) General shape of flow-through wave 2. ábra. Az átfolyási hullám származtatása az átfolyási görbéből 0ue. 2. B0cnp0U380dcme0 eo/iHbi nepeAueanuH U3 Kpueoü nepeAueanuH Fig. 2. Derivation fo the floiv-through wave from the flowthrough curve