Hidrológiai Közlöny 1963 (43. évfolyam)

2. szám - Haszpra Ottó: A felületi mérőfej. Hidraulikus rendszerű vízhozammérés csövekben gyakorlatilag energiaveszteség nélkül

Hidrológiai Közlöny 1963. 2. sz. 139 HIDRAULIKA A felületi mérőfej Hidraulikus rendszerű vízhozammérés csövekben gyakorlatilag energiaveszteség nélkül* HASZPRA OTT Ő*» A mérőberendezés elve és típusai A csőben, vagy nyílt csatornában áramló folyékony vagy légnemű közeg hozamának (az időegységre, pl. másodpercre jutó mennyiségének) meghatározására számos mérőberendezés ismeretes és használatos. A legtöbb mérőberendezés működése, de legtöbbször puszta jelenléte is az áramló közeg energiatartalmát jelentős mértékben csökkenti, vagyis külön üzemi költséget okoz. Ennek oka az, hogy az eddig használatos mérőberendezések mérő vagy tartó alkatrészeik folytán az áramlás egész keresztmetszetére hatást gyakorolnak, s így a teljes átáramló folyadékmennyiség mozgási állapotában változást idézvén elő, az ehhez szükséges jelentős energiát a folyadéktól elvonják. A használatos mérőberendezések egy része, mint a Pitot-cső és több más hozzá hasonló elhelyezésű mérőkészülék, kisebb energiaveszteséget okoz, de az áramlásba benyúló alkatrészeiken szálas anyagok könnyen fennakadnak. Ez egyrészt növeli ellenállásukat, másrészt csökkenti a mérési pontosságot. A Vízgazdálkodási Tudományos Kutató Intézet kísérleti osztályán 1960 folyamán

1 megvizsgált újfajta mérőfej [1] az áramló közeg határán, a cső vagy csatorna felületén helyezkedik el, ezért felületi mérőfejnek nevezhetjük. A folyadék mozgásállapotát gyakorlatilag csak a fej közvetlen környezetében változtatja meg, s így csak elenyésző energiaveszteséget okoz. A hordalék és az úszadék mozgását sem akadályozza. A következőkben a mérőfej három fajtájának ismertetése után, egyik alkalmazási területről : a csőben mozgó víz hozamának méréséről számolunk be. 1. A felületi mérőfej egyik fajtája a cső vagy csatorna belső felületén szögecsszerűen elhelyezett félgömbfej (1. ábra). Ha a falmenti súrlódástól eltekintünk és az áramlást veszteségmentesnek tekintjük, akkor az előálló áramkép a végtelen homogén áramtérbe helyezett gömb körüli ideális folyadék esetén kialakuló áramképpel (2. ábra) azonos. Ebben az esetben pedig a félgömb me* A Magyar Hidrológiai Társaság Mezőgazdasági és Vízgazdálkodási Szakosztálya 1962. december 12-i ülésén elhangzott előadás első része. ** Vízgazdálkodási Tudományos Kutató Intézet Budapest. 1 1962 folyamán történtek vizsgálatok a terepen s, igen kedvező eredménnyel. 1. ábra. Az áramvonalak és a nyomáseloszlás falra erősített félgömb körül <t>ue. 1. JIUHUU mona u pacnpedeAenue dasAenusi OKOAO noAyutapa, eucateü Ha cmene Fig. 1. Flow lines and pressure distribution around a semi-sphere attached to a wall ridiánjai mentén a h = ~ (1 sin

2 a] 42 g \ 4 J piezometrikus nyomáselosz.lás lép fel [2], liorrw [ű] Henger [ó] 2. ábra. Nyomáseloszlás végtelen homogén áramtérbe helyezett gömb, illetve henger körül ideális folyadék esetén <t>ue. 2. PacnpedeAenue daeAenuH OKOAO uiapa [o], UAU ifUAUHdpa [&] nocmaeAeHHOzo e óecKOHeiHO odnopodnoe npocmpammeo deuncenuH e CAyiae udeaAbHOü otcudKOcmu Fig. 2. Pressure distribution around a sphere [a] and cylinder [6] in an ideál fluid flowing in infinite space