1. Aufgabe (10 Punkte)

Größe: px

Ab Seite anzeigen:

Download "1. Aufgabe (10 Punkte)"

Nora Schmitz
vor 6 Jahren
Abrufe

Zeitansatz von 1 Minute) (Die Lösungen können in der Aufgabenstellung und auf Ergänzungsblättern erstellt werden.

1 Prof. Dr.-Ing. J. Jensen, Teil: Technische Hydromechanik , Seite 1 NAME:.... MATR.NR.:... Aufgabe Summe Note Mögliche Punktzahl Erreichte Punktzahl Bearbeitungszeit 120 Minuten (1 Punkt entspricht etwa einem Zeitansatz von 1 Minute) (Die Lösungen können in der Aufgabenstellung und auf Ergänzungsblättern erstellt werden. Auf der Aufgabenstellung und jedem Ergänzungsblatt sind Name und Matrikelnummer einzutragen.) 1. Aufgabe (10 Punkte) Beantworten Sie die folgenden Fragen: 1. Zeichnen Sie in nachfolgendem Diagramm die Grenztiefe ein! 2. Geben Sie an, welcher Abflusszustand (Schießen/Strömen) im Schnitt A-A herrscht und begründen Sie dies! 3. Was versteht man in der Hydrostatik unter der Dreieckslast? 4. Geben Sie die Einheit des Manning-Strickler-Beiwertes k st an! 5. Ist die folgende Aussage wahr oder falsch? Begründe! Je höher die Geschwindigkeit in einem Rohr, desto größer ist der Druck

2 Prof. Dr.-Ing. J. Jensen, Teil: Technische Hydromechanik , Seite 2 2. Aufgabe (30 Punkte) In nachfolgender Skizze ist ein Abschnitt einer Kaimauer dargestellt, welcher auf die hydrostatischen Druckbelastungen überprüft werden soll. Dazu sind folgende Aufgabenteile zu bearbeiten: a) Zeichnen Sie die hydrostatischen Druckbelastungen auf die Konstruktion, sowie die qualitative Lage der einzelnen Teilkräfte ein! Die Konstruktion hat am Boden eine 8 m lange Fuge, die am dargestellten Punkt abgedichtet ist. b) Ermitteln Sie die alle vertikalen Kräfte und weisen Sie die vertikale Stabilität der Konstruktion nach!

3 Prof. Dr.-Ing. J. Jensen, Teil: Technische Hydromechanik , Seite 3 3. Aufgabe (25 Punkte) In nachfolgender Skizze ist eine Druckrohrleitung mit verschiedenen Kreisquerschnitten dargestellt. Die Strömung im gesamten Rohr wird als reibungsfrei angenommen! Gegeben: Rohrdurchmesser (für Aufgabenteile a-c) g = 9,81 m/s² ρ Wasser = 1000 kg/m³ t = 10 C D 1 = 2,75 m D 3 = 2,50 m a) Bestimmen Sie den Durchfluss Q durch das Druckrohr! b) Wie groß ist für diesen Fall die Fließgeschwindigkeit in Rohr 1? c) Wie hoch muss der Wasserstand h 1 im Behälter sein, damit der Durchfluss Q = 150 m³/s beträgt? Ab hier wird Reibung im Rohr berücksichtigt! d) Berechnen Sie den Durchfluss Q für den Fall D 1 = D 2 = D 3 = 2,75 m, einer Rohrlänge von L = 80 m, Summe der Einzelverluste α = 10 und einer anzusetzenden Rohrrauheit von k = 1 mm (alle anderen Angaben wie in Skizze)!

4 Prof. Dr.-Ing. J. Jensen, Teil: Technische Hydromechanik , Seite 4 4. Aufgabe (15 Punkte) Auf einer glatten, schiefen Ebene mit der Neigung 10 steht ein Wasserbehälter (Gesamtgewicht G B = 19,62 kn), an dessen Ende aus einem Rohr mit Durchmesser D = 0,2 m Wasser austritt. g = 9,81 m/s², ρ Wasser = 1000 kg/m³ a) Wie groß muss der Ausfluss Q sein, damit der Behälter nicht die Ebene abwärts gleitet? (Die Reibung zwischen Wasserbehälter und Ebene soll vernachlässigt werden.) 5. Aufgabe (15 Punkte) Ermitteln Sie für das dargestellte System den Abfluss Q unter dem Schütz (b = 3 m)!

5 Prof. Dr.-Ing. J. Jensen, Teil: Technische Hydromechanik , Seite 5 6. Aufgabe (25 Punkte) Ein bislang in einem offenen Kanal (grobes Bruchsteinmauerwerk) gefasster Flussabschnitt (obere Abbildung) soll renaturiert werden und in Zukunft durch ein Doppeltrapezprofil abfließen (untere Abbildung). Vor der Renaturierung sind folgende Nachweise zu führen: a) der Wasserspiegel im neuen Querschnitt soll auch bei Niedrigwasser mindestens 40 cm betragen (Niedrigwasserrinne immer voll gefüllt) b) die Hochwassersituation soll durch die Maßnahme verbessert werden gegeben: Niedrigwasserabfluss NQ = 700 l/s Hochwasserabfluss HQ = 25 m³/s Sohlgefälle I S = 3 grobes Bruchstein - mauerwerk h 3,0 m Renaturierungsmaßnah me Flussbett,Ufer verkrautet Flussbett, feste Sohle Flussbett,Ufer verkrautet 1: 2 1: 2 1: 1,5 1m 0,8m 1: 1,5 1m 0,4 m

Ähnliche Dokumente

1. Aufgabe (10 Punkte)

1. Aufgabe (10 Punkte) Prof. Dr.-Ing. J. Jensen, Teil: Technische Hydromechanik 14.07.2008, Seite 1 NAME:.... MATR.NR.:... Aufgabe 1 2 3 4 5 6 Summe Note Mögliche 10 30 25 15 15 25 120 Punktzahl Erreichte Punktzahl Bearbeitungszeit