Vízügyi Közlemények, 1992 (74. évfolyam)

4. füzet - Rátky István: Turbulencia az elmélet és a gyakorlat tükrében

416 Rátky István Turbulence in the light of theory and practice by Dr. István RÁTKY, С. E. The author discusses the topic by starting with the fact that in the hydraulic engineering practice open surface water motion is mostly of the turbulent character, while talcing turbulence realistically into consideration is still today a difficult task. This frequently presents unsovable problems for the practicing engineer and even for the theoretically skilled one too. The author presents the techniques of turbulence measurements (in open and closed laboratory channels), theoretical results (Figures 2., 3., and 4.), and practical applications mainly in the light of literature references. Great emphasis is laid on the presentation of models that can be used for the practical solutions of environmental problems. The applicability of the simplified algebraic stress model for calculating eddy viscosity is discussed for both open and closed surface systems (Figures 5., and 6.). The sinking of main flow velocity below the maximum water level is illustrated by Figure 7. A separate chapter is dealing with literature findings corresponding to the numerical simulation of simple flow patterns. The transversal distribution of measured and calculated average vertical velocities is presented as an example (Figure 9.). Several literature examples on the practical use of theoretical turbulence calculation results are presented. In this context program PIIOENICS are mentioned in relation to the simulation of 2D and 3D problems, and program TEACH as a tool for calculating flow properties downstream of weirs and dams and for quantifying the effects of abrupt expansion of the cross-section area. The details of modelling open surface rectangular channels with tributary confluences are also discussed (Weerakori-Tamai 1989.) Figure 10. illustrates that shear velocities follow the distribution explanation the the causes of bottom erosion. * * * Die Turbulenz aus theoretischer und praktischer Sicht von Dr.-Ing. István RÁTKY Es wird aus der Tatsache ausgegangen, daß während die in der Praxis des Wasserbauingenieurs vorkommenden Freispiegelströmungen i. allg. turbulenten Charakters sind, eine realistische Berücksichtigung der Turbulenz heute noch äußerst schwierig ist. Praktizierende Ingenieure, ja sogar Theoretiker werden dadurch oft vor umlösbare Probleme gestellt. Der Verfasser der Studie behandelt die - in geschlossenen und Freispiegel-Gerinnen von Laboratorien mögliche - Messung der Turbulenz, die inschlägigen theoretischen Ergebnisse (Bilder 2, 3 und 4) Sowie die praktischen Anwendungen vor allem anhand einer fachliterarischen Verarbeitung. Schwerpunktmäßig werden dabei die bei den praktischen wasserbaulichen Berechnungen und bei der Lösung von Umweltschutzproblemen anwendbaren Modelle, bzw. deren praktische Anwendungen behandelt. Es wird u. a. die Anwendbarkeit eines vereinfachten algebraischen Spannungsmodells auf die Berechnung der Wirbel-Viskosität sowohl bei gespannter als auch freier Wasseroberfläche bewertet (Bilder 5 und 6). Die Senkung unter die Wasseroberfläche des Geschwindigkeitsmaximums der Hauptströmung wird in Bild 7 dargestellt. In einem gesonderten Kapitel der Studie werden die fachliterarischen Feststellungen geprüft, welche sich auf die Anwendung numerischer Simulationen auf einfachere Strömungen be-