Vízügyi Közlemények, 1957 (39. évfolyam)

1-2. füzet - V. Ivicsics Lajos: Ülepítőmedencék tervezésének néhány áramlástani kérdése

Ülepítőmedencék tervezése 113 céljából több áramlástani feladatot kell megoldani. Nagy részük csupán laboratóriumi vizsgálatokkal oldható meg. Az 1951—54. években az Építőipari Műszaki Egyetem I. sz. Vízépítéstani Tanszékének laboratóriumában számos, az ülepítőmedencék méretezésével kapcsolatban felmerült kérdést vizsgáltunk meg. A kísérletek mindegyike — közvetlenül vagy közvetve — egy-egy nagy ipari létesítményünk vízellátását szolgáló ülepítőmedence körültekintő megtervezését segítette elő. A következőkben ezeknek a laboratóriumi kísérleteknek, valamint a szakirodalom tanulmányozásának eredményei alapján tárgyalunk az ülepítőmedencék méretezésénél előforduló néhány fontosabb problémát. Főképpen a mechanikai ülepítés céljára szolgáló hosszanti átfolyású ülepítőmedencék hidraulikai méretezésével kapcsolatos kérdésekkel foglalkozunk, minthogy az esetek nagy százalékában ilyeneket kell építeni. A meggondolások nagy része értelemszerűen az egyéb típusú medencékre is alkalmazható. Az ülepítés folyamán, miközben a hordalékos víz az ülepítőmedencén átfolyik, — rendszerint jóval kisebb sebességgel, mint amekkorával a medencét tápláló csatornában mozog — a lebegtetett hordalék egy része a nehézségi erő hatására a vízből kiválik. Annak az útnak a vízszintes vetületét, amelyet a beömlési szelvény vízfelszínéről elindult, az ülepítőmedencében még visszatartandó legkisebb ülepedési sebességű hordalékszemcsének meg kell tennie ahhoz, hogy a medence fenekére érjen, hatásos \medencehossznak (L) nevezzük. Ha ismerjük azoknak a hordalékszemcséknek az ülepedési sebességét (w), amelyeknél nagyobb ülepedési sebességű szemcséket a medencében vissza kell tartani, továbbá, ha felvesszük a medence vízmélységét (II) és a medencén való átfolyás sebességét (v), annak a követelménynek az alapján, hogy a medence beömlési szelvényében (1. ábra, A—Aj szelvény) a víz felszínén levő w ülepedési sebességű szemcse v átfolyási sebesség esetén éppen a medence kiömlési szelvényénél (B—B

x szelvény) érjen a fenékre, a hatásos medencehossz (L) kiszámítható : Az ülepítőmedencék méretezésének ez a legrégibb és ma is elég gyakran használt módszere. Az (1) egyenlet érvényességi feltételei a következők : 1. A medence vízmélysége (H) ismeretes és az L távolságon belül állandó. 2. A medence átfolyási sebessége (v) ismert és az L, II, В' (В' a medence szélességét jelenti) méretekkel meghatározott tér minden pontjában azonos és állandó. 3. Az ülepedési sebességet (w) ismerjük, iránya és nagysága sem a hely, sem az idő függvényében nem változik. A fenti három feltételt teljes mértékben kielégíteni nem tudjuk. 8 Vízügyi Közlemények — 1. ábra. Vázlat a hatásos medencehossz kiszámításához Abb. 1. Skizze zur Ermittlung der wirksamen Beckenlänge