Hidrológiai Közlöny 1968 (48. évfolyam)

12. szám - Dr. Dávid László: Légbuborékos vízhozammérés vizsgálata

538 Hidrológiai Közlöny 1968. 12. sz. Dávid L.: Légbuborékos vízhozammérés ± 1,5%-ra adódott. Nyilvánvaló, hogy helyszíni körülmények között a fenti laboratóriumi értéket meghaladó hibával kell számolnunk. 3.2 Helyszíni mérés A laboratóriumi vizsgálatokat követően 1966 júniusában a Tiszalöki öntözőrendszer K-IV-es fürt-főcsatornájának végén a Tiszántúli Vízügyi Igazgatóság támogatásával helyszíni méréseket végeztünk. A mérési szelvénybe a 7. képen látható perforált csővezetéket fektettük le, amelyet a 8. képen látható tagokból és szerelvényekből állítottunk össze. A levegőt a parton elhelyezett légtartály biztosította. A levegőztetést úgy alakítottuk ki, hogy a korábbi megállapítások alapján határozott vízhozamábrákat és 2—7 mm átmérőjű buborékokat nyerjünk. Igv a 3=0,083 &=45 cm, D= 2 mm, a Q

L/n^0,0049 l/sec, (Z)=0,5 mm-re átszámolva), 0,532 m/sec, S= 5,4 m, H

k=0,98 m/sec, R— = 0,838 m és Re=44G 000 nagyságú volt. A levegőztető nyílások felül helyezkedtek el. A méréssel egyidejűleg forgószárnyas vízhozammérést is végeztünk. Ennek eredménye 2.8 m

3/sec volt. A mérés során a vízhozamábrát oldalról a partról fényképeztük le (9. kép). A bázisnégvszöget a víztükör síkjában helyeztük el és a vízhozamábrákat a (15) egyenlettol számítottuk. A mérések eredményeként a buborékhalmaz átlagos emelkedési végsebessége, Wh= 34,9 cm/sec-ra adódott. A mérések relatív szórása +3,£% volt. 3.3 A vizsgalatok eredménye A vizsgálatok összefoglalásaként a laboratóriumi és a helyszíni méréseinket hasonlítottuk össze. Mint láthattuk a mérésekkel meghatározott Wh értékekben különbség mutatkozott, amely — tekintettel arra, hogy a levegőztetés körülményei azonosnak vehetők — a 7. ábra alapján az áramlás Reynolds számával hozható kapcsolatba. Ezért a mérések adatait — kiegészítve Vid és Szemenov korábban említett adataival — w/, — Re koordinátarendszerben ábrázolva (8. ábra) láthatjuk, hogy a pontok egy határozott, a u'h-f(Re) függvénykapcsolatot kifejező görbén fekszenek. 7. kép. A mérés helye és a levegőztető cső 8. kép. A csőtag és a hajlékony kötőelem 9. kép. A vízhozamábra képe Megállapíthatjuk tehát, hogy a buborékhalmaz átlagos emelkedési végsebessége — azonosnak tekinthető levegőztetési körülmények között — a vízáramlás Reynolds számának függvénye. M ivei ?c

o=20,8 cm/sec, a (17) egyenlet w;

A=20,8[l + P'(Re)] (18) alakra hozható. A [í'—-f(Rc) görbét szintén a 8. ábra mutatja be. A görbe meghatározott levegőztetési körülmények között [a T)=0,5 mm nyílásra vonat koztatott fajlagos léghozam nem lépi túl a határozott vízhozamábra (szabad buborék kifolyás) szempontjából még megengedhető értéket, a levegőztető nyílások átmérője a vízmélységgel arányosan 0,5— 2,0 mm, a nyílások távolsága z=0,04—0,08 S, a nyílások felfelé vagy az áramlás irányába vannak fordítva, a buborékhalmazban levő buborékok átmérője 2—7 mm közé esik és egy-egy halmazban a <íinax — (ímin < 4 mm] érvényes. Ettől eltérve a 8. ábra görbéi nem érvényesek. Feltételezhető azonban, hogy a iVh=f(Re) kapcsolat a paraméterek változása mellett továbbra is fennáll. A 8. ábra görbéiből megállapíthatjuk, hogy áramló vízben a buborékhalmaz emelkedési végsebessége (1 4-/}')-szor nagyobb, mint nyugvó vízben. Az ábra segítségével —- az előírt követelmények betartása mellett — bármely 600—2 100 000 Reynolds számú turbulens nyílt felszínű áramlás esetén meg tudjuk határozni a légbuborékos vízhozammérés alkalmazásához szükséges Wh értéket. Tekintettel azonban arra, hogy a Wh — mint láttuk — kisebb-nagyobb mértékben ugyan, de na-