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2 222 Verzeichnis englischer Fachbegriffe Verzeichnis englischer Fachbegriffe Absperrorgan shut-off device Anlagenkennlinie system characteristic Anströmung, ankommende Strömung approaching flow äquivalente Sandrauheit equivalent uniform grain roughness Armaturen fittings Atmosphärendruck atmospheric pressure Auflast hydrostatic load Aufstau, Rückstau tailback Auftrieb buoyancy; uplift Auftriebskraft buoyant force Ausbreitungsgeschwindigkeit velocity of propagation Ausfluss discharge Ausflussbeiwert discharge coefficient Ausflussöffnung discharge orifice; outlet opening ausgerundet rounded Axialpumpe axial pump Bach creek Bahnlinie pathline Becken basin; tank Becken; Behälter basin; tank Bemessungsdurchfluss design flow benetzter Umfang wetted perimeter Bernoulligleichung bernoulli equation beschleunigte Strömung accelerated flow betriebliche Rauheit operating roughness Betriebspunkt operating point Bezugshorizont datum Bodenöffnung bottom orifice breitkroniges Wehr broad-crested weir Brunnen well Damm dam Dampfdruck vapor pressure Diagonalpumpe diagonal pump Dichte density Diffusor diffuser diskontinuierliche Strömung intermittent/discontinuous flow Drainage drain Drosselklappe butterfly valve Druckhöhe pressure head Druckkraft compressive force Druckleitung pressure pipe Drucklinie hydraulic grade line (HGL) Druckmittelpunkt centre of pressure Druckrohrleitung pressure pipe, pressure main Druckstoß water hammer Druckverteilung pressure distribution Druckwelle pressure wave, surge durchflossene Fläche flow area Durchfluss flow rate Durchflussmessung discharge/flow rate measurement Durchlass culvert Durchlässigkeitsbeiwert coefficient of permeability, hydraulic conductivity Düse nozzle Eintauchtiefe depth of immersion Einzelverlust; örtlicher Verlust single loss; local loss Elastizitätsmodul modulus of elasticity empirischer Beiwert empirical coefficient Endschwelle end sill Energielinie energy grade line (EGL) Energieliniengefälle energy gradient Energieplan energy scheme Energieverminderung energy dissipation Engstelle gorge portion Erdbeschleunigung acceleration of gravity Ergiebigkeit, Fassungsvermögen capacity Fallhöhe drop height Filtergesetz nach DARCY DARCY s law Filterströmung filter flow Fließformel flow equation Fließgeschwindigkeit flow velocity Fließgewässer running/flowing waters Fließrichtung flow direction Fließwechsel transition of the flow regime flüssig liquid

3 Verzeichnis englischer Fachbegriffe 223 Flüssigkeitsdruck liquid pressure Flüssigkeitsspiegel liquid level Förderhöhe delivery head Freibord freeboard freie Deckwalze surface roller freie Oberfläche free surface freier Ausfluss free discharge Froudezahl Froude s number Füllhöhe filling level gasförmig gaseous gegliederter Querschnitt segmented cross-section geodätische Höhe static lift Gerinneerweiterung channel expansion Gerinnehydraulik channel hydraulic Gerinnesohle channel bottom Gerinneverengung channel contraction gesamte Energiehöhe total head geschichtete Flüssigkeiten layered liquids Geschwindigkeitshöhe velocity head gespanntes Grundwasser confined groundwater gewellte Rohre corrugated pipes gewellter Abfluss undular jump gleichförmige Strömung uniform flow Graben ditch, trench Grenzgeschwindigkeit critical velocity Grenztiefe critical depth Grenzverhältnisse, Grenzzustand critical flow Grundwasserabsenkungskurve groundwater depletion curve Grundwasserleiter aquifer Grundwasseroberfläche groundwater table Grundwasserstand groundwater level Grundwasserströmung groundwater flow Hosenrohr symmetrical Y junction Hydraulik hydraulics hydraulisch glatt hydraulically smooth hydraulisch rau hydraulically rough hydraulische Leistungsfähigkeit hydraulic efficiency hydraulischer Radius hydraulic radius hydrostatisches Paradoxon hydrostatic paradox Impulskraft force of momentum inkompressibel incompressibility instationäre Strömung unsteady flow Kanal channel kapillare Steighöhe capillary rise; capillary lift Kavitation cavitation Kniestück elbow kommunizierende Röhren communicating tubes konjugierte Fließtiefe sequent depth, conjugate depth kontinuierliche Strömung continous flow Kontinuitätsbedingung principle of continuity Kontraktionsbeiwert contraction coefficient Kontrollquerschnitt control section Körperschwerpunkt centre of mass Kreiselpumpe centrifugal pump kreisförmig circular kreisförmiger Querschnitt circular cross-section Krümmer bend Kugelhahn ball valve künstliches Gerinne man-made channel laminar laminar Luftdruck air pressure maximaler Abfluss maximum flow minimale Energiehöhe minimum relative energy head Momentengleichgewicht equilibrium of moments natürlicher Querschnitt natural cross-section natürliches Gerinne natural channel Nettodruckhöhe net positive suction head nichtkreisförmiger Querschnitt noncircular cross-section Normalabfluss uniform flow Normalwassertiefe flow depth under uniform condition Nutzfallhöhe effective/net head Oberflächenspannung surface tension Oberflächenwelle surface wave oberstromig, oberwasserseitig upstream Oberwasserstand upstream water level Ortshöhe geometric height/ height above datum Pfeiler buttress, pier Piezometerrohr piezometer Pitotrohr pitot tube

4 224 Verzeichnis englischer Fachbegriffe Plattenschieber gate valve Potenziallinien equipotential line Potenzialströmung potential flow Prandtlrohr prandtl tube Pumpe pump Pumpen im Parallelbetrieb pumps operating in parallel Pumpen im Reihenbetrieb pumps operating in row Pumpendrehzahl engine speed Pumpendruckleitung rising main Pumpenlaufrad pump impeller Pumpenleistung pump capacity Pumpwerk; Pumpstation pump/pumping station Quecksilber mercury Quellenströmung source flow Querschnittsänderung change in cross-section Radialpumpe radial pump Rauheitserhebung roughness asperity Rechen screen rechteckig rectangular Rechteckquerschnitt rectangular cross-section Reibungsbeiwert friction coefficient Reibungsverlust friction loss/frictional drag Reibungsverlusthöhe friction loss head relative Rauheit relative roughness Reynoldszahl reynolds number Ringkolbenventil annular control valve Rohrachse pipe axis Rohrauslauf tube outlet Rohrdurchmesser pipe diameter Rohreinlauf tube inlet Rohrerweiterung pipe expansion Rohrhydraulik pipe hydraulics Rohrtrennung dividing junction Rohrvereinigung combining junction Rohrverengung pipe contraction rückgestauter Ausfluss submerged discharge Rückstau backwater rückstaufrei, ohne Rückstau without backwater effect rundkroniges Wehr round-crested weir Saugleitung suction pipe Schacht shaft, manhole Schallgeschwindigkeit pressure wave velocity scharfkantige Öffnung sharp-edged orifice scharfkantiges Wehr sharp-crested weir Schießen supercritical flow Schubspannung shear stress Schwerpunkt centre of gravity Schwimmstabilität flotation stability Segmentkrümmer segmented elbow Seitenöffnung side orifice seitliche Kontraktion side contraction Senkenströmung sink flow Sickerlinie line of seepage Sickerströmung seepage Sickerwassermenge seepage water quantity, leakage Siedlungswasserwirtschaft municipal water management Sohlabsturz drop, fall Sohlschwelle sill Sperrflüssigkeit sealing fluid spezifische Energielinie specific energy curve spezifisches Gewicht specific weight Standrohr stand pipe; pipe riser Standrohrspiegelhöhe piezometric level stationäre Strömung steady flow Stauwurzel head of reservoir Strahlkontraktion flow contraction Strömen subcritical flow Stromlinie streamline, flow line Tauchpumpe submerged pump teilgefülltes Rohr partially filled pipe Tosbecken stilling basin Trapezquerschnitt trapezoidal cross-section Turbine turbine Turbinenleistung turbine capacity turbulent turbulent Überdruck overpressure Überfall flow over a weir; overflow Überfallstrahl nappe Übergangsbereich transition regime ungleichförmige Strömung non-uniform flow Unterdruck negative pressure; vacuum unterstromig, unterwasserseitig downstream Unterströmung eines Planschütz flow below a plane gate Unterströmung underflow, undercurrent Unterwasserstand downstream water level

5 Verzeichnis englischer Fachbegriffe 225 unvollkommener Überfall submerged overflow U-Rohr-Manometer vertical liquid manometer Venturikanal venturi flume Venturirohr venturi tube Verdrängungsschwerpunkt center of buoyancy Verlusthöhe head loss verzögerte Strömung delayed flow verzweigte Rohrleitung branched pipe Viskosität/Zähigkeit viscosity vollgefülltes Rohr filled pipe vollkommener Überfall free overflow Wasserbau hydraulic engineering Wasserdruck water pressure Wasserdruckhöhe head of water Wasserkraftanlage hydroelectric plant Wassersäule water column Wasserspiegel water level Wasserspiegellinie surface curve Wechselsprung hydraulic jump Wehr weir Wehrhöhe height of weir Wehrkrone weir crest Wirkungsgrad efficiency

6 226 Sachwortverzeichnis Sachwortverzeichnis A D Elastizität 14 Energiegleichung 43ff. Abfluss über Wehre 68ff. Dammdurchsickerung 158 Energiehöhe 43ff. Abminderungsbeiwert 66f., 72, Austrittshöhe 158 Energiehöhenanteil Absenktrichter 161, Randstromlinie 158, Druckhöhe 43ff., 48f. Absenkung d. Grundwasserspiegels, Sickerlinie 158, Geschwindigkeitshöhe 43ff., 48f. 160f., Sickerwassermenge 158, Ortshöhe 43ff., 48f. äquivalente Sandrauheit 77, 79f. Dampfdruck 15, 109, 111 Energielinie 44ff., 49 Atmosphärendruck 15, 17ff. Darcy-Weisbach-Gleichung 75 Energieliniengefälle, -neigung Auflastkomponente an Bauwerken Deckwalze f., f., 26, 30f. Dichte 13 Energieplan 44ff., 49, 89, 94f., 99f. Auftrieb, Auftriebskraft 31f., Temperaturabhängigkeit 13, 15 Engstelle im Gerinne 138f., 141 Auftriebskomponente an Bauwerken Diffusor 84 Ergiebigkeit der Brunnen- 21f., 26, 30f. diskontinuierliche Strömung 37ff. anströmung 161 Ausbreitungsvorgang d. Druckwelle Drosselklappe 36, 88f. Ergiebigkeit der Graben- 174ff. Druck 16ff. anströmung 162f. Ausfluss 58ff., hydrostatischer 16ff., 22 Eulersche Grundgleichung 17 aus Bodenöffnung 58ff. Druckhöhe 17f., 75 aus großer Öffnung 61ff. Druckkraft auf Flächen 21ff. F aus kleiner Öffnung 63 Druckkraft in einer Stromröhre 50f. aus Seitenöffnung 58, 61ff. Drucklinie 44ff., 49 Fassungsvermögen des Brunnens, freier 64f. Druckmittelpunkt 23, , Öffnungsformen 59f. Druckrohrleitung 74 Fassungsvermögen des Grabens, rückgestauter 66f. Druckstoß unter Gegendruck 63 Druckwellenausbreitung 176 Filtergeschwindigkeit 153f. unter Planschütz 58, 64ff. Druckwellenreflexion 176f. Filtergesetz nach Darcy 153 Ausflussbeiwert 59ff., 65 Durchfluss 36 Filterströmung 152 Durchlässigkeitsbeiwert 153f. Fließformel B für offene Gerinne 121 E nach Darcy-Weisbach 121 Bahnlinie 35 nach Gauckler-Manning-Strickler Bernoulligleichung 43ff. Einzelverlust 48, 75, 82ff. (GMS) 122, erweiterte 48f., Armaturen 82, 88, universelle 121 betriebliche Rauheit 97f., Rechen 141 Fließwechsel 128 Bezugsdruck 18, Richtungsänderungen 82, 84f., Schießen-Strömen 129 Brunnenanströmung 159f., Rohrausläufe 82, 88f., Strömen-Schießen 128, Rohreinläufe 82f. Flüssigkeitsdruck 16ff. C, Rohrerweiterungen 82ff. Formbeiwerte 121, Rohrtrennungen 82, 85ff. Freibord 32f. Cross-Verfahren 171ff., Rohrvereinigungen 82, 85ff. freies Grundwasser 161, Rohrverengungen 82ff. Froudezahl 117ff.

7 Sachwortverzeichnis 227 G J Normalabfluss 123 Normalwassertiefe 123f., 127 geodätische Höhe 43ff. Joukowsky-Stoß 176 NPSH (Net Positve Suction Head) Gerinnequerschnitt , breites Rechteck 116, 126 K, Rechteck 116, 126 O, teilgefüllter Kreis 116, 126 kapillare Steighöhe 15, Trapez 116, 126 Kapillarität 14f. Oberflächenspannung 14f. Gerinneströmung 44, 49, 113ff. Kavitation 15, 95, 109 Oberflächenwellen 118 Geschwindigkeitsverteilung 115 Kniestück 85, 89 gespanntes Grundwasser 161 kommunizierende Gefäße und P gleichförmige Gerinneströmung 120 Röhren 19 gleichförmige Strömung 37ff. Konfusor 84 Pfeilerstau im Gerinne 141 Grabenanströmung 159f. konjugierte Fließtiefen 131 Pitotrohr 49 Grenzgefälle 127 kontinuierliche Strömung 37ff. Plattenschieber 82, 88, 93 Grenzgeschwindigkeit 119, 125f. Kontinuitätsbedingung 41f. Polenigleichung 70 Grenztiefe 125f. Körperschwerpunkt 31, 34 Potenzialliniennetz 57, 155 Grenzverhältnisse 125f. Kraft pro Breitenmeter 24, Potenzialstufen 156 Grenzzustand 118, 125ff. Kraftangriffspunkt 24, 26, 29, Stromröhren 156 Kreiselpumpen 102ff. Potenzialströmung 57 H, Betriebspunkt 104ff. Prandtlrohr 49, Kombination 107f. Pumpen 90ff., 102ff. hydraulisch glatt 76ff., Pumpenkennlinie 104, 110, Anlagenkennlinie 104, 110 hydraulisch rau 76ff. Krümmer 84f., Betriebspunkt 104ff. hydraulischer Kontrollquerschnitt Kugelhahn 88, Förderhöhe , Kreiselpumpen 102ff. hydraulischer Radius 41f., 81, 115f. L, Pumpenkennlinie 104, 110 hydraulischer Übergangsbereich, Strahlpumpen ff. laminares Fließen 39ff., 76, Verdrängerpumpen 102 Hydrostatik 16ff. Pumpenleistung 90f. hydrostatisches Paradoxon 27 M Pumpversuch 161 I Messwehr 69, 71f. Q metazentrische Höhe 34 ideale Flüssigkeit 39, 43ff. Minimale Energiehöhe 119f.,125f. Querschnittsänderung im Gerinne Impulskraft 50f. Moody-Diagramm 77f., 121, Erweiterung 135ff. Impulssatz 50, Verringerung 138ff. instationäre Strömung 37ff. N instationärer Beckenausfluss 164 R, Ausfluss unter Gegendruck 167 natürliche Fließgewässer 148ff., Ausflusszeit 165, gegliederter Querschnitt 149 Rauheitserhebung 76f., Ausgleichszeit 167f., Hochwasserabflussprofil 149 reale Flüssigkeit 39, 48f., freier Ausfluss 165, kompaktes Gerinne 148 Reibungsbeiwert 75ff., 121, Schleusenkammer 168f., Querschnitte mit Bewuchs 151 Reibungsverlust 48, 75ff. integrale Rauheit 97f. nichtkreisförmiger Querschnitt Reichweite des Absenktrichters 41, , 163

8 228 Sachwortverzeichnis relative Rauheit 77 Stauwurzel 149 mit Fließwechsel 134 Reynoldszahl 41, 75ff., 115 Strahlkontraktion 58 ohne Fließwechsel 132 Ringkolbenventil 88 Strickler-Beiwert 122 ungleichförmige Strömung 37ff. Rohrnetze 169 Strömen 117, 127 Unterdruck 15, 18f., 95, Ringnetz 169 Stromfaden 36 unterströmter Wehrkörper 157, Umlaufnetz 169 Stromfadentheorie 37, 40, 43, Sickerwasserdruck 157, Verästelungsnetz 169 Stromlinie 35f., 44, 57, Sickerwassermenge 157 Rohrströmung 44, 49, 74ff. Stromröhre 36, 50f., Sohldruckverteilung 157 Stützkraft, Stützkraftansatz, Unterwasserdruck 157 S 50, 66, 130 Unterströmung von Bauwerken bei Druckrohrleitungen 50ff. 156f. Sandfilter 154 bei freien Strahlen 56 Schallgeschwindigkeit 14 bei Gerinneströmungen 55f. V Schieber 82, 88, 93 Sunk 180f. Schießen 117, 127, Absperrsunk 181 Verdrängungsschwerpunkt 31, 34 Schließzeit eines Endschiebers, Entnahmesunk 181 Verlustbeiwert 82ff. 176f., 180 Verlusthöhe 48f., 75 Schubspannung 13f., 40 T des Wechselsprunges 131 Schwall 180f. viskose Unterschicht 76f., Füllschwall 181 teilgefülltes Rohr 74 Viskosität 13f., Stauschwall 181 Torricelligleichung 59ff., dynamische 14 Schwall- oder Sunkhöhe 181 Tosbecken 131, kinematische 14 Schwimmstabilität 33f. Turbinen 90ff. vollgefülltes Rohr 74 Segmentkrümmer 85, Nutzfallhöhe 91 vollkommener Brunnen 160 seitliche Einengung 139 Turbinenleistung 91f. Volumenänderung 14 Sickerströmungen 152 turbulentes Fließen 39ff., 76f. Siedlungswasserwirtschaft 11f. W Sohlabsturz 135f. U sohlenbezogene Energiehöhe Wasserbau 11f. 119, 125f. Überdruck 18f. Wassersäule 17 Sohlschwelle 139, 141 Überfall 68ff. Wasserspiegellinienberechnung spezifische Energielinie 120, 128f., unvollkommener 69, 72f. 143 spezifisches Gewicht 13, vollkommener 69ff. Wechselsprung 67, 130f. Standrohr 20 Überfallbeiwert 70f. Wehrformen 70 Standrohrspiegelhöhe 154ff. Überfallhöhe 68f. Wehrhöhe 68f. stationäre Strömung 37ff. ungleichförmige Gerinneströmung Wehrkrone 68f. Stau- und Senkungslinien ff. Wehrüberfall 36

9 Freimann Hydraulik für Bauingenieure Hydraulik ist die Wissenschaft von den Kräften des ruhenden und des bewegten Wassers. In wasserwirtschaftlichen Planungen dienen die Resultate hydraulischer Berechnungen der Dimensionierung von entsprechenden Bauwerken und Anlagen sowie der Optimierung der darin ablaufenden Prozesse. Dieses Lehrbuch vermittelt den Studierenden das Wissen zur Bearbeitung hydraulischer Fragestellungen und befähigt sie durch die anschauliche Darstellung zu selbstständigen Berechnungen. Dabei werden die wichtigsten hydraulischen Zusammenhänge für Studium und Praxis auch mithilfe von durchgerechneten Beispielen und durch den Leser zu lösenden Aufgaben erläutert. Zu letzteren sind am Ende des Lehrbuches ausführliche Lösungswege zu finden. Das Buch ist gespickt mit englischen Fachbegriffen rund um die Hydraulik und enthält am Ende des Buches ein entsprechendes Verzeichnis. Prof. Dr.-Ing. Robert Freimann lehrt an der Hochschule München die Fächer Hydraulik, Siedlungswasserwirtschaft und Mathematik. Dieses Buch richtet sich in erster Linie an Studierende des Bauingenieurwesens an Technischen Universitäten, Fachhochschulen und vergleichbaren Bildungseinrichtungen. Neben der Vermittlung der im Studium erforderlichen Kenntnisse kann es aber auch dem Praktiker eine wertvolle Hilfe zur kurzfristigen Auffrischung von hydraulischen Inhalten sein. ISBN