Hidrológiai Közlöny 1968 (48. évfolyam)
3. szám - Horváth Imre: Levegőztető medencék vizsgálata a turbulenciaviszonyokra való különös tekintettel
Horváth 1.: Levegőztető medencék vizsgálata Hidrológiai Közlöny 1968. 3. sz. 133 ható). A *Sí-szám fizikailag az anyagátadásból és a konvekcióból adódó anyagáramok viszonya. Ezért természetes, hogy a (11) összefüggésben egyik változó éppen a tS^-szám. Vizsgáljuk meg a továbbiakban a fenti hidraulikai jellemzők számszerű meghatározásának módját. Első lépésként az ellenőrző felület értelmezése és meghatározása a feladat. Ennek érdekében olyan — a levegőztető medence áramlási terében elhelyezkedő — jól definiált felület választandó ki, amelynél a felületen átáramló folyadék középsebessége is mérhető. Az ellenőrző felület kiválasztására a levegőztető műtárgy típusa lehet irányadó. Függőlegestengelyű rendszereknél, ahol szívócső van beépítve, a szívócső keresztmetszeti felülete tekinthető ellenőrző felületnek. A szívócsövön átáramló folyadék Vk középsebessége mérhető, ós és így a Qk=Vk • F e hozam is könnyen számítható. Inka-rendszerű levegőztető medencéknél is önként adódik a felület kiválasztásának a lehetősége: a válaszfal alsó éle és a medencefenék között levő felület tekinthető ellenőrző felületnek. Ez azért is célszerű, mert e felületen átáramló folyadék középsebessége jellemző a fenéksebesség értékére, ami az iszapleülepedés szempontjából jelentős paraméter. E felületen történő átáramlás sebességi ábrája meghatározható és célszerűen ebből lehet a középsebességet számítani. Méréstechnikai szempontból az is előnyös, hogy az itt mérhető áramlási sebességek eredője közel vízszintes, ami a gyakorlatban használatos mérőszárnyak alkalmazását megkönnyíti. Szívócső, ill. válaszfal nélküli medencéknél — mint például a Sirncar-, Vortair-, valamint a Kes•sewer-rendszereknél az ellenőrző felület kiválasztása már kevésbé egyértelmű. Ilyen esetekben úgy járhatunk el, hogy képzeletbeli szívócsövet, ill. válaszfalat, és ezzel egyidejűleg egy ellenőrző felületet tételezünk fel, amelyen keresztül átáramló folyadékhozamot meghatározzuk. Ez utóbbi eljárás természetesen eléggé önkényes, és csupán azonos típusú medencék összehasonlítására adhat összehasonlítási alapot. A fentiek alapján belátható, hogy a bevezetett hidraulikai paraméterek meghatározásában a Qk folyadékhozam fontos szerepet játszik, ami lényegileg a medencében folyamatos átkeverés alatt álló folyadékhozamot jelenti. Keverő-rendszerek teljesítményének számítására hasonló vízhozam-menvnyiségeket vezettek be a kutatók, amelyek a keverőszerkezetek által szállított hozamot jelentik. Konkréten levegőztető medencéknél A. A. Kalinske definiált ún. szivattyúzási kapacitást, ami alatt a levegőztető szerkezet (rotor, légbefúvócső stb.) által megmozgatott folyadékhozamot érti [11]. E hozamot azonban nem mint felület és középsebesség szorzatát definiálja, hanem az oxigénfelvételi képesség számításával analóg módon fizikokémiai változók segítségével értelmezi. A keverés alatt álló folyadékhozam értelmezézésére — véleményünk szerint — mindkét módszer alkalmas lenne. A műtárgy típusa, a feladat jellege döntheti el, hogy adott esetben melyik módszer lehet célravezetőbb. A Vk-F e szorzattal definiált 3b ábra. Oxigénfelvételi viszonyok és az energiafelvétel kapcsolata Puc. 3b. Cen3b ycAoeuü npunfimun KUCAopoda u npunnmuH 3nepeuu Abb. 3b Zusammenhang zwischen SauerstoffaufnahmeVerháltnissen und Energieaufnahme folyadékhozam szemléletesebb. Ugyanakkor a különböző medencetípusoknál különbözőképpen definiált F e érték a levegőztető medencék összehasonlílítása szempontjából kevésbé előnyös. A fentiek összefoglalásaként mondhatjuk, hogy a k x, k 2, k 3 és k A paraméterek — amelyeket az oxigénfelvételi képességgel kapcsolatos mennyiségek analógiájára vezettünk be — a levegőztető műtárgyak hidraulikai viszonyainak meghatározott aspektusát jellemzik. I] mennyiségek a levegőztető szerkezet által szállított folyadékhozam függvényei. E folyadékhozam — a műtárgy típusától függően — általában mérésekkel meghatározható. Az áramlási viszonyok fenntartására fordított energiát a k i mennyiségnek megfelelően a szállított folyadéksúlyra vonatkoztatjuk. Az Ot, OC, Kjja. és az Oíf mennyiségeknek megfelelő k l t k 2, k 3 és k i értékek gyakorlati meghatározásával az oxigénfelvételi és hidraulikai folyamatok analóg módon jellemezhetők és értékelhetők. Ilymódon az adott [Watt/m 3 med.J JELMAGYARÁZAT: 1. sz. levegőzteti 2. sz. levegőztető 3a ábra. Hidraulikai viszonyok és az energiafelvétel kapcsolata Puc. 3a. CeH3b eudpaeAuuecKUX ycAoeuü u npunamuH dnepeua Abb. 3a Verbindung zwischen hydraulischen Verha.ltnissen und der Energieaufnahme J ELMAGYARAZAT: / sz. levegőztető 2.sz. levegőztető
