Vízügyi Közlemények, 1980 (62. évfolyam)

4. füzet - Horváth Imre: A nyíltfelszínű tározók hidraulikai modellezésének hasonlóságelméleti alapja

540 Horváth Imre 10. A méretarányhatás Minden méretnövelési feladat esetében meghatározható egy — valamely jellemző méretre vonatkozó — határérték, amelynél a vizsgált folyamatban mi­nőségi változás lép fel. E hatás, amelyet általában méretarányhatásnak neveznek, általánosabb értelemben nem csupán egy jellemző méretnél, hanem valamely tetszőleges változó egy bizonyos határértékénél is jelentkezhet. Tározó rendszerek hidraulikai modellezésével kapcsolatos méretarány hatás­ról rendkívül kevés információ áll rendelkezésre. E témakörben kiemelkedőnek tartjuk Ali és munkatársai (1978) már többször hivatkozott kutatási munkáját, amely több léptékben megépített kismintákon végzett méréseken alapul. A méret­arányhatás témakörében levont következtetések — amint arra az előzőekben már utaltunk — főképpen a torzítás megengedhető mértékének megállapítására vo­natkoznak. Számos, e témakörben felmerülő további kérdés megválaszolása a jövőben kutatási szintű vizsgálatokat igényel. II. A kritikus Reynolds-szám szerepe a modelltervezéshen Fontos, hogy különböző méretű rendszerekben (modell—valóság relációban) az áramlás jellege egymásnak megfelelő legyen (lamináris-lamináris; átmeneti­átmeneti; turbulens-turbulens). A szakirodalom tanúsága szerint ez alapvető kö­vetelmény. Ebből kiindulva utalni kívánunk röviden a kritikus Reynolds-számmsd kapcsolatos modellezési problémára, ami önmagában véve is többrétű. Mindenekelőtt említhető a Ee kri t számértékével kapcsolatos bizonytalanság. Ismeretes, hogy a különböző áramlási jelenségek modellezésekor — pl. vízfolyások kismintavizsgálata esetén — a hidraulikai sugár bevezetésével a kritikus dimen­zió nélküli szám Ee kri t = 560 (»г500) értéknek vehető. Szabálytalan medrek, de különösen tavak esetében e kritikus érték bizonytalan, mivel még a Ee-számban szereplő jellemző sebesség és jellemző hosszúság definíciója is sok esetben kérdéses. E témakör felvetése esetünkben azért indokolt, mivel tározó tó modellek meg­tervezése és üzemeltetése is a Re kTi t függvénye, figyelembe véve az előzőekben em­lített — az áramlás jellegére vonatkozóan — betartandó követelményt. E problé­mát egyes kutatók úgy kívánják kiküszöbölni, hogy egyrészt a biztonság érdekében a Re kri t értékét elegendően nagyra választva tervezik meg a modellt, másrészt pedig jelentős (esetleg túlzott) mértékű torzítást alkalmaznak (2.1. fejezet). A biztonsági tényezőn alapuló koncepció azonban nem feltétlenül alkalmazható olyan esetekben, amikor pl. a valóságos méretben az áramlás jellege az átmeneti tartományban van, aminek a határai méginkább bizonytalanok. Ez pedig éppen a tározó tavak hidraulikai modellvizsgálata során is előfordulhat. Ezen túlmenően a hagyományos koncepció nem ad választ arra a felvetődő kérdésre sem, hogy a Re kri t értékében jelentkező bizonytalansággal egyidejűleg hogyan vehető figyelem­be az, hogy valamely modellvizsgálat során — adott esetben és adott időpont­ban — az áramlási térben egymás mellett előfordulhat lamináris mozgás (pl. na­gyon lassú átfolyású tartományban vagy holttérben), másutt pedig turbulens áramlás. Az említett kérdések — tudomásunk szerint — nem kellően tisztázottak, és részleges alapkutatás szintű vizsgálatokat igényelnek. E témakörben megvizsgál-

Next

/
Oldalképek
Tartalom