Starosolszky Ödön: Vízépítési hidraulika (Műszaki Könyvkiadó, Budapest, 1970)
III. A vízmozgás szabad felszínű mederben
8. Levegővel kevert víz mozgása A víz és levegő keverékében a levegő koncentrációja a mélység függvényében változó. A felszínen 100%-nak vehető levegőkoncentráció a fenék felé haladva előbb erőteljesen, majd lejjebb lassabban csökken. A felszín közelében a vízrészecskék a levegőben haladnak, az alsó rétegben viszont a levegőbuborékok keverednek el a vízben. A két réteg között átmeneti tartomány van, ahol a hullámzó vízfelszín légbuborékkal váltja egymást (111-72. ábra). A felső, levegős rétegben a folyadékrészecskék eloszlása követi a Gauss-féle valószínűségi törvényt. Straub és Anderson szerint (3/76) ahol c, a koncentráció az átmeneti zóna y, mélységében, y a mélység a fenék felett, y' a külső távolság az yt mélység felett. Viparelli szerint a felső rétegben a fajlagos vízszállítás _ i y-yt q — le 2 oám„x ^ (3/77) ahol a a kísérleti tényező 0,0018 és 0,0025 között változik víz esetén, és ómax a folyadékban (az átmeneti zónában mérhető) legnagyobb sebességmagasság, v pedig a középsebesség. Az alsóbb rétegekben a légbuborékok a turbulens keveredés törvényeit követik: t)c _ 2(1 -c,) -( dy y \rn 6 111-72. ábra. A víz és levegő keverékének mozgása (a vízszintes tengelyen helyesen 50 és 100 % szerepel de _ cvb dy ~ eb ’ (3/78) ahol c a fenéktől y távolságra mért koncentráció, Vb a buborék felszállási sebessége és £b a turbulens keveredési tényező (a Kármán-féle állandóval és a nyírási sebességgel arányos). Dávid L. a légbuborékos vízhozammérés szempontjából vizsgálta a buborékok felszállási sebességét. Az emelkedés permanens sebessége nyugvó vízben elsősorban a buborék átmérőjétől, a buborékmozgás Reynolds-számától és ellenállási tényezőjétől függ. Áramló vízben a turbulencia hatása erős és a buborék emelkedési sebessége vb = (l±ß)vw, (3/79) ahol ß a turbulencia hatását veszi figyelembe. Ha a buborék átmérője 2...7 mm, vbu értéket 23...24 cm/s-ra becsülik. Dávid úgy találta, hogy ß nem állandó, hanem a Reynolds-szám függvénye. Re = 7000... 26 Ó00 tartományban /? = 0,01 és 0,025 között változott. Kétfázisú, levegővel keveredett víz mozgása esetén a Chézy-képlet: v = C ^RIÍJ-JJ (3/80) alakú, ahol Jsz az ún. pótesés. 189
