Kozák Miklós: A szabadfelszínű nempermanens vízmozgások számítása digitális számítógépek felhasználásával (Akadémiai Kiadó, Budapest, 1977)
Első rész. A szabadfelszínű permanens és nempermanens vízmozgások elmélete - 2. A szabadfelszínű nempermanens vízmozgások differenciálegyenletei
Oldal menti hozzáfolyás vagy elfolyás esetén a két egyenlet jobb oldalának zárójeles tagjait lineáris terhelésű áramlások esetén csak az egyes áramlás típusok „feltételezett” természetével tudjuk megmagyarázni. Oldalbukóknál például gyakran feltételezik, hogy az elfolyó víz a főmederben levő teljes kinetikai energia tartalmát magával viszi; ekkor a (2.2—40) egyenlet jobb oldalának zárójeles tagja zérus lesz. A (2.2—48) és (2.2—49) összehasonlítása pedig ugyanerre az esetre azt mutatja, hogy ha a (2.2 — 47) egyenlet második tagja érvényes, akkor az eltávozó víz kell hogy magával vigye azt a mozgásmennyiségét (qvjgF), amely a főmederben volt. Henderson [69., 270. o.] szerint elfolyás esetén az energiaveszteség a főáramlásban jelentéktelen, és feltételezhetjük, hogy a fajlagos energia állandó marad. (Utalunk arra, hogy a Bernoulli-^gyenlet az egységsúlyra vonatkoztatott energiatartalmat jelent, és a folyadéknak ez a tulajdonsága az osztódás miatt változatlanul megmarad.) Chow ugyanezt a nézetet vallja. Ha Av — v0, akkor a két alapegyenlet ismét azonossá válik, és a (2.2 —47)-ből nyilvánvaló, hogy a súrlódási és az energiadisszipáció egymással megegyezik (Js — Je). Kettlegan és Strelkoff szerint a Av sebességösszetevő általában nem határozható meg elemi módszerekkel. Elszivárgás (q << 0) esetén Av = 0, v0 0, és a két alapegyenlet azonossága csak abban az esetben lehetséges, ha Js ^ Je-vel. Mivel az energiaveszteséget általában egyértelműbben tudjuk meghatározni, az ilyen áramlásokat a (2.2—49) energiaegyenlettel célszerűbb számolni [30]. Gáton keresztül történő hozzáfolyás, vagy a felszínre hulló csapadék (q >0) esetén, ha q hozzáfolyás a víz felszínére merőlegesen érkezik, nem hoz magával főáramlás menti impulzust (Av = 0). Ugyanakkor, bármekkora legyen is a v0 értéke, a (2.2 — 48) és (2.2 — 49) összehasonlításából látható, hogy az energiadisszipációjának növekedni kell, ha a fal melletti nyírófeszültség e folyamat alatt nem változik [171], vagyis: F (2.2-50) Végül, ha a belépő folyadék kinetikai energiája zérus (v0 = 0), az energia disszipációja Vqj2gF értékkel nagyobb, mint a súrlódási gradiens (rij/yi?). Strelkoff szerint [171] „a hozzáfolyó víz kinetikai energiájának (vl/2g) növekedésével fokozódik az energia disszipációja is. Ez megegyezik azzal a megfigyelt fizikai ténnyel, hogy a keresztirányú hozzááramlás fokozza a turbulenciát, ami növeli mind a fő-, mind a keresztáramlás energiaveszteségét. Bár a folyadékok mechanikájának alapelve azt diktálja, hogy a r0 közepes határnyírófeszültséget is befolyásolja a növekvő turbulencia, ... ez feltehetően egy másodlagos hatás, mivel a r0 csak közvetlenül a fal melletti sebességeloszlástól függ.” Több szerző [30, 90, 171, 193] egyetért abban, hogy mivel hozzáfolyás esetén a Av sebességi összetevő könnyebben meghatározható, célszerűbb az impulzusegyenlet használata. A hidraulikai számítások során a súrlódási disszipációt az energiadisszipációval helyettesítjük: J S J t J V2 c*b' (2.2-51) 68
