Hidrológiai tájékoztató, 1980
1. szám, április - Dr. Baka Albert-Thoma Frigyes: Eljárás körtől eltérő görbével határolt sík felület párolgáscsökkentő alakhatásgörbéjének közelítő meghatározására
Eljárás körtől eltérő görbével határolt sík felület párolgáscsökkentő alakhatásgörbéjének közelítő meghatározására* DR. BAKA ALBERT Üt-Vasúttervező Vállalat THOMA FRIGYES Vízgazdálkodási Tudományos Kutató Központ Bevezetés Nyílt vízfelület párolgásának csökkentésére különféle módszereket ismerünk. Az egyik legrégibb eljárás a víz felületén alkalmazott vegyi anyag alkotta monomolekuláris filmréteg (1, 2). Hatásosabb párolgáscsökkentés elérésére egyes kutatók műanyag lencsékkel végeztek kísérleteket (3). A szél és hullámzás zavaró hatásának kiküszöbölésére kísérletezték ki az úszó tutajszerkezeteket (4), valamint a hő- és fénysugárzást viszszaverő, vízen úszó, különböző műanyag lemezek (habszivacsok) viselkedését (5). Fenti módszerek hátránya, hogy az időnként fellépő légmozgás könnyen megbontja a takaró felületeket. A párolgás csökkentése történhet úszó bójákra szerelt — a vízfelszín fölé helyezett, de a vízzel nem érintkező — vékony lemezek (héjak) alkalmazásával is. Ezen újabban kidolgozott eljárás (6, 7, 10) hatékonyságának vizsgálatára lefolytatott laboratóriumi kísérleteket, különböző átmérőjű körlemezekkel végezték (8, 9), amelyek során meghatározták a körlemez redukciós alakhatásgörbéjét. A tanulmány célja A víz felülete felett úszó vékony lemezekkel való párolgáscsökkentés megtervezéséhez, ismerni kell a kiválasztott lemezalakhoz tartozó párolgáscsökkentő alakhatásgörbét. A gyakorlat céljára szükség lehet a jelenleg ismert körlemez alakhatásgörbéjétől (8) eltérő szabálytalan görbével vagy törtvonalakkal határolt sík felület párolgáscsökkentő alakhatásgörbéjére is. Tanulmányunk ennek közelítő meghatározási módszerét ismerteti. A szabálytalan alakú síkfelület alakhatásgörbéje Vizsgáljuk meg az 1. ábrán feltüntetett — a víz felülete fölé h 0 magasságban elhelyezett — szabálytalan alakú sík felület hatását az alatta levő vízfelület párolgására. Jelöljük a szabálytalan alakú sík felület területét F 0-val és a hozzátartozó, az alábbiakban definiált, redukált felület nagyságát F 0 red-al. F n értelmezése és meghatározása. Bontsuk fel az F 0 síkfelületet az S súlyponton keresztülmenő egyenesekkel n darab egyenlő szöget bezáró cikkelyre. Amenynyiben elég sűrűn osztjuk fel a sík felületet, akkor élhetünk azzal a megközelítéssel, hogy az egyes cikkelyeket olyan háromszögeknek tekintjük, amelynek alapja az F 0 sík felületet határoló s görbe egy kis ds darabja. Egy ilyen kis háromszög S sarokpontjánál levő szöge legyen da, a háromszög szögfelezőjén keresztülmenő magasságot pedig jelöljük r sugárral. Az F 0 sík felületre vonatkozólag a következő megszorításokat tesszük: a) az F 0 sík felület összefüggő, zárt sík felület; b) a sík felület burkológörbéjén ugrásszerű változás nincs; c) a burkológörbének az S súlyponttól mért legtávolabbi pontjához tartozó r sugár hossza a legközelebbi ponthoz tartozó r sugár hosszának legfeljebb másfélszerese; d) a sík felület területe burkológörbéje révén integrálható. * A tanulmányt a szerzők saját kezdeményezésükre írták, és az hivatali munkájukkal nem vqlt kapcsolatos (Szerk.) Az r sugár hossza az x tengellyel bezárt szöge szerint változik, vagyis általánosan r = /i (a). (1) Az F 0 sík felület sraffozással jelölt i-edik területelemének nagysága az r felező egyenesének és az x tengely által bezárt szögének (aj) függvénye és így a következőképpen adható meg: dfi = f 2(ai). (2) Mivel a dfi területelemet, elegendő közelítéssel, háromszögnek foghatjuk fel, azért felírhatjuk, hogy dfi = -j- ridsi. (3) A dsi ívdarabra azonban fennáll, hogy dsi = r;da, (4) amelyet a (3) egyenletbe behelyettesítve és a műveleteket elvégezve, azt kapjuk, hogy az F 0 sík felület elemi területrésze dfi = -j- rp-da. (5) Helyettesítsük be az (5) egyenletbe az r sugárra vonatkozó (1) összefüggésnek megfelelően az a; szöghöz tartozó r,- sugárra vonatkozó kifelyezést, akkor a df elemi területrész általános alakjához jutunk azaz dfi = [/i(ai)] 2 da (6) V Általában bármely elemi területrészre fennáll, hogy = f/i(«)] 2 da (7) és ha a (7) egyenletet a szerint integráljuk, akkor az F fl sík felület nagyságát határoztuk meg, amely egyenlő 2.-I , 2 n F 0 = / df = — / [/,(«)] 2 da (8) 0 4 0
