Hidrológiai Közlöny 1999 (79. évfolyam)
3. szám - Bardóczy Lajos–Bardóczyné Székely Emőke: Geometriai szelvények hidraulikai számítása az „áramlástani hosszúság” elméletével
180 HIDROLÓGIAI K .ÖZL ÓNY 1999. 79. ÉVF 3. SZ. h 0 = 0,92, D 0 = 2,30, D. =2,00, —=1,26, e 0 = 2,272 Számítás: = 89,4; Vs V5-104 amely a 3. ábrában s = 10' 2 mellett A = 1,2 m-t eredményez. Ezzel: e = A • e 0 = 1,2 • 2,272 = 2,73m; h = A-h 0 =1,20 -0,92 = 1,1 Om; D = A • D 0 = 1,20 • 2,30 = 2,76m; D h = A • D h = 1,20 • 2,0 = 2,40m, értékeket kapjuk, tehát a feladatot megoldottuk, ha a négyzetes turbulens állapotban van az áramlás. Ennek az ellenőrzésére kiszámítjuk a Re és e/Dh értékeket, majd Re = — • — • — = 1,26 • —• 10 6 = 2,1 • 10 6 > Pn A v 1,20 >3500 tehát az áramlás a négyzetes turbulens érdes állapotban van, így a kiszámított értékek véglegesek. 3. példa Adott: Q = 2m 3 / s, e = 102 S = 510" 4 D = 2,5 m ,i> = 10" 6 Keresett: s = ?D h=?Re=? Számítás: Az előző példákban láttuk A = 1,20 m, tehát 1 A !,2 D 0 segítségével az 1 táblázatból leolvasható: % = 0,485; Eta = 2,08 és ~ = 127; "o tehát s= (0,50-0 2,5 = 0,0375m D h = A-D h o = 1,2 -2,08 = 2,50m 0,01 2,40 Re = 1,27= 0,0416; 1,20 10 6 =2,1-10 6 Ezekkel az értékekkel megállapíthatjuk a Moody diagram alapján, hogy az áramlás a tiszta négyzetes tartományban van, tehát a számítási eredményeket módosítani nem kell. A körszelvényre vonatkozó 2. és 3. példák ellenőrzését a Colebrook képletet felhasználva számitógépes iterációval végeztük, annak eredménye a fentiekkel egyezik. 7. Összefoglalás A dolgozatban előadottak részletezték az áramlástani hosszúság elméletéhez tartozó gyakorlati alap-összefílggéseket azok levezetésének mellőzése mellett, a továbbiakban néhány gyakrabban előforduló gyakorlati feladat megoldására vonatkozóan kidolgozott számítási táblázatokat vagy grafikonokat mutatunk be. Megadtuk a Q, S, e, és A értékek közti összefüggést, amit grafikonokban ábrázoltunk. A megoldások keresésénél a megadott összefüggések számítógépre vihetők, s a gyakorlati számítás során a keresett ismeretlenek ezen a módon is előállíthatóak. Ugyanakkor a diagramok felhasználásával ezen ismeretlenek előállíthatók számítógép felhasználása nélkül is. Meg kell viszont jegyezni, hogy ezek az összefüggések maradék nélkül csak az "érdes turbulens tartománybeír áramlásokra érvényesek: Az átmeneti tartománybeli áramlásoknál a Reynolds szám függvényében ezeket az értékeket módosítani kell. Ugyanez a megállapítás vonatkozik a sima csövekben létrejövő áramlásokra is. A fentiekben foglaltak azt jelentik, hogy a számítások úgy indulnak, mintha az áramlás az érdes turbulens tartományban zajlanék. Ezután a vonatkozó Reynolds szám meghatározása után A értéke (az áramlástani hosszúság értéke) úgy módosul, hogy az előzetesen számított értéket az itt nem részletezett grafikonok felhasználásával, megfelelően transzformálni lehet attól függően, hogy A, Q, vagy S a meghatározandó ismeretlen. Hasonlóképpen. simafalú csövek esetében is ez a helyzet. A számításokban, ill. grafikonokból számított érték ez esetben egy közelítő érték, amelyet a turbulens tartományban határoztunk meg, amit azonban az itt nem részletezett átmeneti tényezővel kell pontosítani,.ill. transzformálni Ugyanez a helyzet a sima falú csövek esetén is. A gyakorlati feladatok során a legnagyobb változatosságot az áramlási szelvények alakja, ezekkel együtt az alaki tényezők reprezentálják. Elsőként az egyszerű, kör, parabola és trapéz szelvények méret-paramétereinek számítógéppel meghatározott értékeit mutattuk be Végezetül bemutattuk néhány gyakorlati példának az áramlástani hosszúság elméletével kidolgozott megoldását, s azoknak a hagyományos módszerekkel való ellenőrzését. Irodalom Bardóczy, £.[1983]: Hidraulikai méretezés az áramlástani hosszúság elméletével. Vízügyi Közlemények, 1983/2. Bardóczy, L. [ 1989]: Geometriai szelvények hidraulikai számítása az áramlástani hosszúság elméletével. Egyetemi doktori értekezés, Budapest, BME. Haszpra, O. [1985]: Hidraulika I. BME Egyetemi jegyzet, Horváth, I. [1978]: A csatomázás és szennyvíztisztítás hidraulikája. VIZDOK, Budapest Kozák, M. [1975]: Hidraulika I.-H. Tankönyvkiadó, Budapest. Lapray, G. [1983]: Hydraulique Générale. École Nationale Politechmque d'Alger). Egyetemi jegyzet Lapray, G. [1983]: Théorie de la longueur fluidodinamique. École Nationale Politechnique d'Alger. Egyetemi jegyzet. Nikuradze, I. [1929]: Untersuchungen über die Strömung des Wassers in konvergenten und divergenten Kanálén Forschungsarb. Verein Deutscher Ingenieuren. No 289. 929. Starosolszky, ö. [1973]: Vízépítés. VITUKI - Műszaki Kiadó A kézirat beérkezett: 1999. február 12. Hydraulic analysis of geometric sections by the theory of "hydraulic length" Bardóczy, L.- Ms. Bardóczy, Székely, E. BARDÓCZY LAJOS: BARDÓCZYNÉ SZÉKRLY EMŐKE. doktor, nyugalmazott okleveles vízépítő mérnök. doktor, oki. vízépítő mérnök, környezetvédelmi szakmérnök, a GATE tanszéki mérnöke.
