Kozák Miklós: A szabadfelszínű nempermanens vízmozgások számítása digitális számítógépek felhasználásával (Akadémiai Kiadó, Budapest, 1977)
Előszó
ELŐSZÓ A műszaki tudományok fejlődése szorosan összefügg részben a természettudományok fejlődésével, részben a műszaki tudományok mindenkori színvonalával. Erre a történelem a bizonyítók. Az elméleti hidraulika fejlődését is nagymértékben befolyásolta a matematika és a fizika helyzete és a gyakorlati megoldások technikai — különösen a műszerezettségi — színvonal fejlettsége. A matematika és fizika magas színvonala lehetővé tette az ü7wZer-egyenletek felállítását, de ezek általános érvényű megoldása még ma sem ismeretes. A turbulencia elméletébe és gyakorlatába történő mélyebb, tudományos behatolásnak a műszertechnika fejlettsége volt egyik előfeltétele. Újabban a kibernetika hozott létre forradalmi változást számos tudomány, így a hidraulika és hidrológia fejlődésében is. Különösen figyelemre méltó a fejlődés ott, ahol a feladat megoldása olyan nagy tömegű számítást igényel, amelyet kézi vagy asztali számítógépekkel elvégezni nem lehet. Ilyen pl. a szabadfelszínű nempermanens vízmozgások törvényszerűségét leíró parciális differenciálegyenletek megoldása is. Ezek az egyenletek általános alakban, közelítően megoldhatók, de a nagy tömegű számítási munka csakis elektronikus számítógéppel végezhető el. Ezek a természetben lejátszódó fizikai jelenségek ui. egyrészt rendkívül összetettek, másrészt törvényszerűségeiket leíró differenciálegyenletek annyira bonyolultak, hogy közelítő megoldásuk, és a jelenségek számos változói közötti összefüggések a nagy teljesítményű számítógépek nélkül elképzelhetetlen. Hiába voltak tehát az alapegyenletek és azok közelítő megoldásának matematikai alapelvei ismertek több mint 100 éve, az egyenletek gyakorlati megoldásához elektronikus számítógép kellett. Bár a digitális számítástechnika gyakorlati alkalmazása a hidraulika területén még alig egy évtizedes múltra tekint vissza, felhasználásával máris figyelemre méltó eredményeket értek el. Ez a könyv a digitális számítógépek hidraulikai alkalmazásának érdekében készült és célja: bemutatni a digitális számítás- technika felhasználását a szabadfelszínű nempermanens vízmozgások számításában. A szerző mintegy 20 éve foglalkozik ezzel a témával részben tudományos céllal, részben a hazai gyakorlati feladatok megoldásának keretében. E kutatómunka során igen sok tapasztalat halmozódott fel. Ezek a kutatások szerencsésen magukba foglaltak olyan feladatokat, amelyek csaknem felölelik a gyakorlatban előforduló szabadfelszínű nempermanens vízmozgások legfontosabb változatait. Nem az élettől elvonatkoztatott elmélet kerül tehát ismertetésre, hanem a korszerű számítástechnikával megoldható gyakorlati feladatok. 2 Kozák 17
