Hidrológiai Közlöny 1961 (41. évfolyam)
5. szám - Fáy Csaba–Bognár Zoltán–Verba Attila: Betoncsatornák és idomok ellenállása
378 Hidrológiai Közlöny 1961. 5. sz. Betoncsatornák és F Á Y CSÁB A—B 06SÁS Z A hazai nagyobb hőerőművek vízellátását betoncsatorna-rendszerek segítik elő. Ezek egyikének megépítése előtt a tervezés kiegészítéseként a csatornák és egyes idomdarabok áramlási ellenállását előzetes számítás és kismintavizsgálatok alapján határoztuk meg, majd a csatornák üzembehelyezése után ellenőrző méréseket végeztünk a helyszínen. A kismintavizsgálatok eredményeiről részletesen beszámolt néhai Pattantyús Á. Géza professzor [1], aki az előzetes számításokat végezte. Tanulmányunkban a helyszíni mérések adatait ismertetjük, illetőleg ezen adatok egy részét összehasonlítjuk a kismintakísérlet eredményeivel. Hangsúlyozni kívánjuk, hogy a mérések idején a szóbanforgó erőmű teljes terheléssel dolgozott. Energetikai okokból természetesen szó sem lehetett arról, hogy az üzem a mérés igényeihez alkalmazkodjék. így a mérési körülmények meglehetősen mostohák voltak, annak ellenére, hogy az üzem a lehetőség határain belül minden segítséget megadott. így pl. a kb. 3 órát igénybevevő vízhozammérés idejére változatlan üzemviszonyokat biztosítottak. Mérési körülmények, mérőműszerek A vizsgált csatornarendszer kondenzátor-hűtővíz ellátása céljából épült. A hidegvíz és melegvíz fővezeték is kettős csatornából áll. Az egyes csatornák keresztmetszete : 2000 X 1800 mm alakú álló téglalap, a sarkoknál 300 mm szélességben, 45°-os szögben lesarkítva (1. ábra). A főcsatornából ágaznak le a kondenzátorhűtővíz szivattyútelepekhez vezető 1—6 jelű mellékcsatornák (1. ábra) : egy meleg- és egy hidegvízcsatorna. A csatornák magassága 1600 mm, q hidegvízcsatorna szélessége 1700, a melegvízcsatornáé 1400 mm. A föld alatt futó, fedett főcsatornában az 1. ábrán megadott I-VI. jelű tisztító aknák találhatók. A vizsgálat során a következő műtárgyak mérésére került sor : 1. hidegvíz főcsatorna, 2. melegvíz főcsatorna, 3. leágazás a szélső • hidegvízfőcsatornából, 4. leágazás a középső hidegvízcsatornából, 5. becsatlakozás a középső melegvízfőcsatornába, 6. becsatlakozás a szélső melegvízfőcsatornába. A főcsatorna vizsgálatakor az egyes tisztítóaknákban a vízszin magassági helyzetét, a III. aknában pedig egy hatágú speciális torlócsővel a sebességeloszlást is mértük. Ez utóbbi adatból a vízhozamot számítással kaptuk meg. A leágazó idomok vizsgálatakor a vízhozamot egyéb lehetőség hiányában, a 2, ill. 5. jelű * A tanulmány a Budapesti Műszaki Egyetem Vízgépek tanszékén készült. domok ellenállása L T Á N— VERBA ATTILA* melegvíz csatornáknak az idomdarabba való becsatlakozásánál mértük (1. ábra). A vízszintek különbségét az idomok végén elhelyezett aknák szabad vízszintje jelenti. E vizsgálatok során a hidegvíz leágazásba a főcsatornán érkező egész vízszállítás beáramlott, s a főcsatorna további szakaszán már vízfelvétel nem volt. A melegvízrendszerben a vizsgált helyen érkező hűtővíz haladt csak a főcsatornában, s a vizsgált becsatlakozás előtt a főcsatornába vízbefolyás nem volt. A főcsatorna vizsgálatakor a főcsatorna nagysugarú ívét egyenes szakasznak tekintettük, mert a görbületi viszony a belső csatorna esetében Rjl) = 8,3, a külső csatornánál RjD = 12,3, tehát az elhanyagolás a szakirodalmi állásfoglalás szerint megengedhető. A vízszintméréssel egyidejűleg az aknáknál a csatorna tényleges fenékszintjét is meghatároztuk, hogy a pontos áramlási szelvény rendelkezésre álljon. Mérési eredmények Méréseink időszakában a főcsatorna vízszintje nem érte el a csatorna födémszintjét, tehát az áramlás szabad felszínű volt. Példaképpen a 2. ábrán bemutatjuk a hidegvízfőcsatorna egyik függélyében kapott sebességeloszlást. A leágazócsatornákban — minthogy azok a főcsatornánál mélyebben helyezkednek el — az áramlás a teljes szelvényt minden esetben kitöltötte. Az áramlási veszteségek számítását úgy végeztük, hogy a sebességeloszlásból meghatároztuk a csatornában áramló víz senességi energiáját: S*=T J ^F dí, =Tr a(mkg/kg )' ahol c a dF felületen fellépő sebesség, F az egész keresztmetszet, c c = Q/F a közepes sebesség, a pedig a Coriolis-tényező. A Coriolis-tényező a mérés alapján a = 1,19—• 1,22 érték közé esett. A további számítás során az a = 1,2 értéket vettük figyelembe. A vízfelszíngörbéhez magassági értelemben hozzáadtuk E c értékeit (ugyanis a szelvény a fenék egyenlőtlenségei miatt változott) s így kaptuk az energia-görbét. Az energia-görbe pontjai közötti szintkölönbséget tekintjük h' áramlási veszteségnek. Az áramlási veszteségtényező számításához szükségünk van az r' — sL hidraulikai sugárra. (F a keresztmetszet nedvesített felülete, K a nedvesített kerület.) Minthogy a tisztítóaknák közé eső szakaszokon belül a vízszint a csatornafenékhez képest emelkedett vagy süllyedt, ezért Fk az illető szakaszra vonatkozó r' = hidraulikai sugarat szakaszok végpontjaiban meghatározott F és K értékek F k és K k számtani közepéből számítottuk.
