Vízügyi Közlemények, 1957 (39. évfolyam)

4. füzet - VI. Kisebb közlemények

(30) Im Zusammenhang mit der Bestimmung der Fallgeschwindigkeit von der Kugelform abweichend gestalteter Körner führten McNown und Malaika, Richards und Segschda, Heywood, Durand und C. de Lara, sowie Albertson Untersuchungen aus (siehe Tabelle III.). Verfasser führte zur Bestimmung der Fallgeschwindigkeit verschieden großer und verschieden geformter Körner Laboratoriumsmessungen aus. Bei der Planung der Messungen und der Auswertung der Messungsergebnisse wandte er die invarianten Größengruppen an. Den Messergebnissen gemäß kennzeichnen die Absetzung der Geschieberkörner von verschiedener Form, Abmessung und Dichte die mit F und Ii bezeichneten Invariantengruppen. (Siehe Formeln (81) und (82) des ungarischen Textes.) Verfasser führte seine Versuche teils mit künstlichen, teils mit natürlichen Körnern aus. Die Absetzbahn der Körner von regelmäßiger, dreiachsiger Ellipsoidenform wurde gefilmt. Die Vergrößerungen je eines Filmabschnittes zeigen die Abbildungen 10 und 11. Den Beobachtungsergebnissen gemäß bewegen sich die Körner, deren Form von der Kugel oder dem Umdrehungsellipsoid abweicht, — besonders jene deren Gestalt sich der Linsen oder Blättchenform nähert, in ruhendem Wasser sinkend von der Gravitationsfallinie abweichend auf unregelmäßiger, aus Baumkurven zusammengesetzter Bahn. Die Form der Bahn hängt, vorausgesetzt, daß das Kornmaterial homogen ist, hauptsächlich von der Form des Kornes ab. Das Korn beschreibt die unregelmässige Bahn nicht mit gleichmäßiger, sondern mit sich zeitlich fortwährend ändernder Geschwindigkeit. Die von der Senkrechten abweichende Bewegung der nicht kugel- oder ellipsoidenförmigen Körner kann damit erklärt werden, daß auf das fallende Korn außer der Schwerkraft und des Strömungswiderstandes auch der hydrodynamische Auftrieb einwirkt. Der hydrodynamische Auftrieb hängt neben den anderen Faktoren auch von der Form und der zur Strömungsrichtung eingestellten Lage des Kornes ab. (In bezug der auf das sinkende Korn einwirkenden Kräfte siehe Abb. 12.) Die Fallgeschwindigkeit der natürlichen Körner von der Abmessung 0,016< < d, cm < 0,15 maß der Verfasser mittels Photozellen (Siehe Abb. 11, 15 und 10). Den Zusammenhang zwischen den Invarianten (81) und (82) veranschaulicht die Kurve der Abb. 17. Auf Grund des Zusammenhanges der zwei Invarianten kann zur Berechung der Fallgeschwindigkeit die Gleichung (86) konstruiert werden. Zur Berechnung der Fallgeschwindigkeit der Körner vom Maß l,0<d,cm< < 5,0 kann auf den obenangeführten Überlegungen ähnlichem Weg Gleichung <89) abgeleitet werden (Abb. 18). In den Absetzbecken ist die Wasserbewegung häufig turbulent. Wenn sich die Geschiebekörner in turbulent fließender Flüssigkeit absetzen, ändert sich ihre Fallgeschwindigkeit im Vergleich mit der für ruhende Flüssigkeit berechneten Geschwindigkeit. Verfasser führte Messungen aus, welche sich auf die in Fall turbulenter Wasserbewegung ergebende Fallgeschwindigkeitsverminderung solcher Körner bezogen, deren Fallgeschwindigkeit in ruhendem Wasser 0,2 cm/s war. Den Meßergebnissen gemäß fallen solche Körner in einem Absetzbecken, dessen Durchflußgeschwindigkeit v ist, bei turbulenter Strömung mit einer vermittels der Gleichung (96) zu berechnenden Geschwindigkeit (siehe Abb. 20). Die bei turbulenter Wasserbewegung zur Geltung kommende Fallgeschwindigkeit anders bemessener Geschiebekörner kann am Versuchsweg auf ähnliche Weise erörtert werden. Der Umstand, daß die Fallgeschwindigkeit sich bei turbulenter Wasserbewegung als Funktion der Durchflußgeschwindigkeit ändert, muß bei der hydraulischen Bemessung der Absetzbecken in Betracht gezogen werden.