STACI kézikönyv
A Staci egy általános hidraulikai megoldó, mely nyomottvizes (teltszelvényű) csővezetékrendszerek és csatornahálózatok (nyíltfelszínű áramlás) állandósult állapotának vizsgálatát tesz lehetővé. A program képes
A program grafikus felhasználói felülete (GUI - Graphical User Interface) lehetővé teszi a hidraulikai modellek gyors felépítését, a számítások könnyű követését, valamint az eredmények átlátható, könnyen értelmezhető megjelenítését.
A hidraulikai modellezés során ismeretlennek tekintjük
Mivel a program lehetővé teszi minden ágelemhez külön-külön sűrűségérték hozzárendelését, a kontinuitási egyenleteket tömegáramok segítségével fogalmazzuk meg:
\[ \sum_{i(j)} \delta_{ij}{\dot m}_i = d_j \]
ahol \(j\) jelöli az aktuális csomópontot, \({\dot m}_i\,(kg/s)\) az \(i\)-edik ágelem tömegáramát, \(d_j\) pedig a csomópontbeli fogyasztást (ami lehet negatív is, ez esetben a rendszerbe betáplált tömegáramról van szó). Mivel minden ágelem irányított, azaz pontosan definiáljuk, hogy melyik csomópontot tekintjük az ágelem ‘elejének’ és ‘végének’, ezért a tömegáram is irányított (pozitív tömegáram esetén a közeg az ‘eleje’ csomóponttól a ‘vége’ csomópont felé áramlik, negatív érték esetén fordítva). Így \(\delta_{ij}=+1\), ha a j-edik csomópont végcsomópontja az i-edik ágelemnek, míg \(\delta_{ij}=-1\), ha a j-edik csomópont induló csomópontja az i-edik ágelemnek.
Minden ágegyenlet közös jellemzője, hogy az ág elején lévő \(p_e\) nyomást, a végén található \(p_v\) nyomást és az ágelem térfogatáramát kapcsolja össze, azaz \(p_e-p_v=f(\dot{m})\) alakú.
Csővezetékek esetén a Bernoulli egyenlet írja le közeg viselkedését, azaz
\[\frac{p_e}{\rho g}+z_e = \frac{p_v}{\rho g}+z_v +\lambda(Re)\frac{L}{D}\frac{1}{2g} \frac{\dot{m} |\dot{m}|}{A^2 \rho}\]
TODO: lambda részletesen
A fojtás (tolózár) ellenállását a \(\zeta\) ellenállástényezővel vesszük figyelembe:
\[\frac{p_e}{\rho g}+z_e = \frac{p_v}{\rho g}+z_v +\zeta(e) \dot{m} |\dot{m}|\]
A fojtás \(\zeta\) ellenállástényezője az \(e\) nyitás függvénye, ezt a függvénykapcsolatot a felhasználó megadhatja.
A szivattyú szállítómagassága definíció szerint a Bernoulli-összeg megváltozása a szívó- és nyomócsonk között:
\[\frac{p_{ny} - p_{sz}}{\rho g}+\frac{v_{ny}^2-v_{sz}^2}{2 g} = H_{sz}(Q)\]
Itt \(v_{ny}=\frac{\dot{m}}{A_{ny}rho}\) és \(v_{sz}=\frac{\dot{m}}{A_{sz}rho}\) a nyomó- és szívóoldali sebességet jelölik, H_{sz} pedig a szivattyú jelleggörbéjét.
Medence esetén a csatlakozó nyomópontbeli \(p\) nyomást a \(H_f\) fenékmagasság és a \(H_v\) vízszint-magasság összegéből számíthatjuk:
\[\frac{p}{\rho g} +z = H_f + H_v\]
TODO