Starosolszky Ödön: Vízépítési hidraulika (Műszaki Könyvkiadó, Budapest, 1970)
IV. A vízugrás
A másodfokú egyenlet akár mrre, akár m2-re megoldható: + 1 II N g / '»j+v, 4 gmx (4/2) m2 1 / íw| + 2<r 4 gm2 ' (4/3) A vízugrás energiaveszteségét az 1. és 2. szelvényre felírt Bernoulli-egyenlet segítségével lehet meghatározni. d£=('"'+äHm-+3)“ <7 2g J ___1 m \ ml ■ (m2 - »?]), (4/4) Cj “ yyi ahová — = (m1 + m2) értéket (az impulzusegyenletből) behelyettesítve: 2 g m\m2 , .ml —ml , . (wj2—m,)3 (4/5) Ez az energiaveszteség elsősorban a fedőhenger és a szétterülő sugár érintkezési felületén előálló súrlódás és ütközés következménye, de jelentős energiát fogyaszt a fedőhengerbeli folyadékcsere is. A vízugrás képlete természetesen levezethető a sebességeloszlás és nyomáseloszlás figyelembevételével is, az impulzustételhez rendelhető a.' és ß' energiaeloszlási tényezők segítségével. A vízugrással kapcsolatos számos elméleti kérdés is felmerülhet, mi a gyakorlati cél érdekében a továbbiakban elsősorban a kísérleti eredményeket ismertetjük, amelyek négy alapkérdést igyekeztek tisztázni: 1. Mi az összefüggés a vízugrás külső megjelenési formája és a hidraulikai állandók, elsősorban a Froude-szám között? 2. Mi az összefüggés különböző esetekben a vízugrás összetartozó mélységei között? 3. Mekkora a vízugrás hossza? 4. Mekkora a vízugrás energiavesztesége? 2. A szabad vízugrás 2.1. A vízugrás sík fenéken négyszögszelvényben A vízugrás a rohanó vízmozgás állapotnak áramló állapotba átlépésekor kialakuló jelenség (IV-2. ábra), amelyben a vízmozgás mélysége átlépi (átugorja) a határmélység értékét. A vízugrás következtében a mélység hirtelen megnövekedik és a víz sebessége egyidejűleg csökken. A vízugrás előtti és utáni mélységet összetartozó mélységnek nevezzük. A vízugrás tisztázására Bradley és Peterka végezték az eddigi legnagyobb arányú kísérletet, 28 és 8001/s vízhozamhatárok között. A vízugrásra vonatkozóakat ezért elsősorban az ő adataik alapján adjuk közre. A vízszintes fenéken négyszög- szelvényben kialakuló vízugrással kapcsolatos alapfogalmakat a 1V-2. ábra magya200