Matteo Kerpen 14.08.2013 Ingenieurshydrologie Stationäre Strömungen in Druckrohrleitungen Matteo Kerpen 14.08.2013 Ingenieurshydrologie
Matteo Kerpen 14.08.2013 Ingenieurshydrologie Gliederung Einleitung Darcy-Weisbach-Gleichung Laminare Strömung 3.1 Geschwindigkeitsprofile Turbulente Strömung 4.1 Laminare Grenzschicht 4.2 Rauheitshöhe 4.3 Hydraulisch glatt 4.4 Hydraulisch rau 5. Moody-Diagramm Matteo Kerpen 14.08.2013 Ingenieurshydrologie
Matteo Kerpen 14.08.2013 Ingenieurshydrologie Einleitung Rohrleitungen: wichtige Transportbauwerke Fernleitungen, Kraftwerke & Landwirtschaft Bau/Auslegung: Hydraulische Kenntnisse Wasser Öl Dampf Gas etc. Matteo Kerpen 14.08.2013 Ingenieurshydrologie
Matteo Kerpen 14.08.2013 Ingenieurshydrologie Henry Darcy * 1803 - † 1858 Französischer Wasserbau-Ingenieur Weiterentwicklung des Pitotrohr Matteo Kerpen 14.08.2013 Ingenieurshydrologie
Darcy-Weisbach-Gleichung Allgemeines Widerstandsgesetz: hv : Energieverlusthöhe [m] λ : Widerstandsbeiwert [-] d : Durchmesser [m] v : Geschwindigkeit [m/s] g : Erdbeschleunigung [m/s²] hv,ö : Verlusthöhen durch lokale Störungen [m] Matteo Kerpen 14.08.2013 Ingenieurshydrologie
Matteo Kerpen 14.08.2013 Ingenieurshydrologie Laminare Strömung Re < 2320 Geordnete Strömungen In Druckrohrleitungen selten Anwendung: Fließvorgänge im Boden (z.B. enge Kapillarröhrchen) Matteo Kerpen 14.08.2013 Ingenieurshydrologie
Geschwindigkeitsprofile Verteilung der Geschwindigkeit über den Rohrdurchmesser Matteo Kerpen 14.08.2013 Ingenieurshydrologie
Matteo Kerpen 14.08.2013 Ingenieurshydrologie Turbulente Strömung Re > 2320 Querbewegungen höherer Energieverlust Unebenheit der Wand: Turbulenzballen Fließgeschwindigkeit gleichmäßiger verteilt Matteo Kerpen 14.08.2013 Ingenieurshydrologie
Laminare Grenzschicht Wandbereich der turbulente Strömung δl [mm] als Grenzschicht Rauheitshöhe k [mm]: hydraulischer Versuch Matteo Kerpen 14.08.2013 Ingenieurshydrologie
k-Wert: Rohrstömungsexperiment Umkehrung der Verlusthöhenberechnung Matteo Kerpen 14.08.2013 Ingenieurshydrologie
Matteo Kerpen 14.08.2013 Ingenieurshydrologie Hydraulisch glatt δl >> k Rauheitselemente von Grenzschicht eingehüllt Eindeutiger Zusammenhang: Geschwindigkeitsprofil flacher Matteo Kerpen 14.08.2013 Ingenieurshydrologie
Matteo Kerpen 14.08.2013 Ingenieurshydrologie Hydraulisch rau δl < k/4 Rauheitselemente ragen in turbulenten Kern Direkter Einfluss Fließ- & Reibungsverhalten Widerstand abhängig vom Durchmesser Matteo Kerpen 14.08.2013 Ingenieurshydrologie
Matteo Kerpen 14.08.2013 Ingenieurshydrologie Moody-Diagramm Matteo Kerpen 14.08.2013 Ingenieurshydrologie
Matteo Kerpen 14.08.2013 Ingenieurshydrologie Quellen Bollrich, G.: Technische Hydromechanik 1, Berlin: Verlag Bauwesen 2000 Schröder, R.; Zanke U.: Technische Hydraulik. Kompendium für den Wasserbau. 2. Aufl. Berlin; Heidelberg; New York: Springer, 2003 Fachgebiet Technische Hydraulik und Ingenieurhydrologie, Gesamthochschule Kassel, Prof. Dr.-Ing. W. Kinzelbach, Meßmethoden in Hydraulik und Hydrologie, Blatt II 5.2 www.wikipedia.de www.wintershall.com Matteo Kerpen 14.08.2013 Ingenieurshydrologie
Vielen Dank für Ihre Aufmerksamkeit Matteo Kerpen 14.08.2013 Ingenieurshydrologie
Matteo Kerpen 14.08.2013 Ingenieurshydrologie Anhang Matteo Kerpen 14.08.2013 Ingenieurshydrologie
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Matteo Kerpen 14.08.2013 Ingenieurshydrologie Zusätzliche Formeln Reynoldszahl: Fließgeschwindigkeit: λ (laminar): Bernoulligleichung: Matteo Kerpen 14.08.2013 Ingenieurshydrologie