Vízügyi Közlemények, 1963 (45. évfolyam)

1. füzet - II. Bata Géza: Új irányok a folyadékok mechanikájában

Új irányok a folyadékok mechanikájában 21 turbulensebb vízmozgás. A turbulens ingadozás jellege szerint a turbulencia mértéke, vagyis az a távolság, melyben az ugyanolyan értelmű ingadozások közt korrelációs kapcsolat van, nem túlzottan nagy. Az elvégzett mérések szerint a vízugrás igen erősen turbulens jellegű részében keletkezett közepes nyomásingadozás a szokásos betonlapoknak megfelelő nagyságú területen nem haladja meg a 0,03 v

2/2g értéket, ami elhanyagolható. A vízugrás nélküli leválási tartományokban a nyomásingadozás pillanatnyi értéke mérsékeltebb, 0,25 o

2/2g értékig emelkedik és a leválás nélküli tartományokban alig éri el a 0,1 u

2/2

g értéket. Ezek a megállapítások felhívják a figyelmet a korrelációs függvény és a turbulencia mértékének új értelmezési és alkalmazási módjára, mivel a közepes lüktetés kisebb mint a helyi lüktetés és függ a felület nagyságától. A turbulencia intenzitása, yU'

2ju mely közvetlenül a vízugr-ás után 80-90 %-ot ér el, illetve egy a rács mögött kialakuló homogén és izotrop turbulens áramlás törvényéhez hasonlóan csökken olymódon, hogy x/h

2 = 15 távolságban mintegy 15%-os értékre száll le [4] (1. ábra). Itt X a távolság és h

2 a kapcsolt mélység. Egy hajózsilip töltésére szolgáló vízsugárszivattyú keverő-kamrájában végzett mérések jelentős eredményekre vezettek [5]. A töltést vízsugárszivattyú segítségével végezve és magasan elhelyezett tartályt alkalmazva, a víz mintegy 20%-át lehetett megtakarítani. A nyomásingadozás mértéke 7 —10%-os minimumot ér el éppen ott, ahol a vízsugárszivattyú hatásfokának maximuma van (2. ábra). Ez az eredmény azt mutatja, hogy a berendezések optimális működése megfelel a minimális esésveszteségnek, ami ugyancsak a lüktetés minimumánál következik be. A nyomásingadozás maximuma alacsony frekvenciánál van, ami nagy örvények jelenlétére mutat. A kutatások alapján megállapíthatjuk, hogy a nagy örvények megszüntetésére a vízfolyásba helyezett rácsok a nyomásingadozás csökkentésére vezetnek. Hasonló eredményre vezetnek más csillapítóberendezések is, pl. a csillapítómedencében elhelyezett érdes mederburkolat [6], amelynek mentén igen erősen csökken a nyomásingadozás mértéke (3. ábra). Az elméleti kutatás szempontjából, a gyakorlati hidraulika számára is különleges figyelmet érdemel a Reynolds-féle, a mozgásmennyiség és az energia alakulását Relatív távolság — Distance relative, »

/Н

2 1. ábra. A turbulencia intenzitásának csökkenése vízugrás alatti szakaszon (Kalis) Fig. 1. Diminution de rintensité de la turbulence derrière le ressaut