Hidrológiai Közlöny 1969 (49. évfolyam)

1. szám - Csekő Géza: Ballisztikus pályán repülő vízcseppek méretének és sebességének becslése

Csekö G.: Vízcseppek mérete és sebessége Hidrológiai Közlöny 1969. I. sz. 27 V

b

l [rn/s] gcm m •v* in • r -- és = 1,43 • 10

4 erg. A ballisztikus eh alkalmazása a sugárvégi átlagos cseppsebesség (v) és cseppátmérő (Ö) meghatározására A bevezetőben említett cél, megvalósítása, azaz a sugárban jelenlevő víz térbeli sűrűségeloszlásának és a cseppek sebességeloszlásának megOnáilc cseppet, tartománya % •B.S e §> Ist Blíc JR £ ' 0,9 R „ , • cseppek 'tárfümSrgc" wéretfösep?-törtománüo 4. ábra. A sugár felbomlása Puc. 4. Pacnad paőuyca Fig. 4. Disintegration of the jet 2. táblázat Forgósagaras esőztetö, 1 cra

s térloicaiii esőjének méret-, eseppszám-, cseppsebesség- és energiaeloszlása a szórófejtől 15 in távolságra (rf= 14 mm, II = 3,8 atm) iaÖA. 2. PacnpedeAcnue pa3Mepoe, uuceA, CKopocmu u jnepeuu KATIEAB ÖOMCÖH 1 CM

3 npu epaufaioufeMCH oőopydoeanuu úOMdeeaiiu.i na paccmonnue 15 M om nacadicu (D=14 MM. II — 3,8 amM) Table 2. Distribidion of sizc, number, velocity and energy of drops in 1 cit. cm rain frorn revolving sprinkler, at lő m distance from the nozzle (d, =14 mm, H — 3.8 atmospheres ) ttiS r[cmj 3. ábra. A becsapódási sebesség a cseppátmérő és a kezdősebesség fii ggvényében Puc. J. CKopocmb nonadeuun e (pywcifuu om őuaMempa 11 ItUHUAbHOÜ CKOppCmU KANAU Fig. 3. Irnpact velocity in terma of droplel diameter and initial velocity seregből is kizárják a v

0 = 16 m/s-nál nagyobb ós v

0— 1 I m/s-nál kisebb értékekhez tartozó görbéket, s így az előbbi 0,25 cm^ <5^0,5 cm tartomány szűkül a 0,325 cm ^ <5*^0,455 cm tartományra. Az eljárást tovább folytatva kapjuk végül a <5 = 0,42 cm átmérőt a v

0 = 11,8 m/s kezdősebességnél. Ezekkel pedig a 3. ábráról leolvashatjuk az adott csepp becsapódási sebességét, amire r— 8,ti m/s adódik. A 1) és v ismeretében a csepp becsapódási impulzusa, \agy energiája számítható. Például esetünkben: á[inm | n [db] 1 -M Km [erg.] | 0,15 1 77 0,03 0,25 14 118 4,93 0,35 16 155 25,02 0,45 8 189 42,17 0,55 7 220 91,26 0,65 17 249 468.30 0,75 20 275 1 033,04 0,85 21 302 1 904,1 1 0,95 18 328 2 689,60 1,1 20 364 5 709,34 1,3 14 409 6 615,58 1,5 12 450 13 279,50 1,7 9 491 17 261,11 1,9 3 528 9 287,52 2,1 5 562 23 682,68 2,3 2 592 13 808,40 2,5 2 620 19 446,30 határozása a szórási sugár teljes hossza mentén sok, nagypontosságú mérés elvégzését igényelné. A mesterséges eső paskolási kártételének elbírálásához szerényebb célok elérésével is hozzájuthatnánk. A vonatkozó irodalom [4, 5] a paskolási kártétel jelentkezését a sugár külső harmadában, a szórási sugár végén tekinti jelentősnek, hiszen a nagy cseppek a sugár végén jelentkeznek. Ebből kiindulva tűzzük ki célul a vízfűggöny végén (0,9 R—R) (4. ábra) becsapódó, e helyre jellemző méretű cseppek energiájának meghatározását, amivel egyben egy felső korlátot is adunk a vízfüggöny mentén jelentkező átlagos cseppenergia nagyságára (Egy-egy, az átlagosnál nagyobb méretű, csepp előfordulása nem mértékadó a kártétel szempontjából). Vizsgáljuk ezután a vízfüggöny kialakulását. A víz a fúvókát turbulens áramlással hagyja el. A turbulencia és a légellenállási erő hatására a sugár vízszálakra, majd a vízszálak további aprózódása folytán, végül vízcseppekre esik szét. Az alább idézett kutatók a szétválás helvét különbözőképpen definiálják. Chen, Tsufang és Davis, J. R. [Íj szerint a „kezdeti felbomlási pont az a pont, ahol a vízsugár instabilitása felaprózódáshoz vezet". Ezt a távolságot a különböző fúvóka-átmérők mellett a Reynolds és Weber számok függvényében adja meg. Mérései szerint a fúvókaátmérő 20-szorosán túl már nincs összefüggő sugár. Miroslav Sperlin\6] szerint a levegőellenállás hatása 70 d — 80 d távolságban kezdődik. Az összefüggő sugár legnagyobb abszolút hosszát, a