Hydraulik für Bauingenieure

Ähnliche Dokumente
Hydraulik für Bauingenieure

Hydraulik für Bauingenieure

Hydraulik für Bauingenieure Grundlagen und Anwendungen mit Verzeichn

Technische Hydromechanik Band 1. Grundlagen. 6., durchgesehene und korrigierte Auflage. Gerhard Bollrich. huss. HUSS-MEDIEN GmbH Berlin

Technische Hydromechanik 1

Hydraulik für Bauingenieure

Grundlagen der Hydromechanik

Hydraulik für Bauingenieure

Literaturverzeichnis. Hydraulik für Bauingenieure downloaded from by on January 28, For personal use only.

Einführung in die Technische Strömungslehre

Mechanik der Flüssigkeiten und Gase

Hydraulik für Bauingenieure

Inhaltsverzeichnis. Gerd Junge. Einführung in die Technische Strömungslehre ISBN: Weitere Informationen oder Bestellungen unter

Handbuch der Hydraulik

Tec h n i sc h e Strömungsmechani k

von Prof. Dr.-Ing. Klaus Unser Regierungsbaumeister

Die drei Engel der Weihnacht

Hydraulik I. Roman Stocker. Gerinneströmung (ohne Reibung)

7. Hydraulische Grundlagen (Hydromechanik im Bauwesen, ZUPPKE, 1992)

Vorwort. Robert Freimann. Hydraulik für Bauingenieure. Grundlagen und Anwendungen ISBN:

Mathematische Modelle im Bauingenieurwesen

Wie man die hydraulische Theorie versteht

Praxis der Wärmeübertragung

Ralph Schröder Ulrich Zanke. Technische Hydraulik. Kompendium für den Wasserbau. 2. Auflage mit 210 Abbildungen. Springer

Hydraulik für Bauingenieure

Strömungslehre. Technische. Vogel Buchverlag. Kamprath-Reihe

Strömungslehre, Gasdynamik

Zusammenfassung , 0. Einführung

1 Zur Hydrostatik: Druckverteilung auf Flächen (1 Seite)

WASSERWESEN Grundlagen des Wasserwesens Prof. Dr.-Ing. Thomas Grischek

Baustatik 2. Berechnung statisch unbestimmter Tragwerke. von Raimond Dallmann. 2., aktualisierte Auflage. Hanser München 2009

Technische Strömungsmechanik für Studium und Praxis

Heinz Herwig. Strömungsmechanik. Einführung in die Physik von technischen Strömungen Mit 83 Abbildungen und 13 Tabellen STUDIUM VIEWEG+ TEUBNER

Festigkeitslehre, Kinematik, Kinetik, Hydromechanik

Physik für Biologen und Zahnmediziner

Technische Fluidmechanik

Kolumban Hutter. Thermodynamik. Eine Einführung. Zweite Auflage Mit 194 Abbildungen. Springer

Inhaltsverzeichnis. Karlheinz Kabus. Mechanik und Festigkeitslehre. ISBN (Buch): ISBN (E-Book):

Physik für Biologen und Zahnmediziner

Hydraulik für Bauingenieure

Technische Mechanik für Wirtschaftsingenieure

Physikalische Aufgaben

Strömungsmechanik. Eine kompakte Einführung für Physiker und Ingenieure. Hendrik Kuhlmann. 2., aktualisierte Auflage

DIN EN ISO 9000:2000 ff. umsetzen

Technische Strömungsmechanik I

TECHNISCHE HYDRAULIK

VDI-Buch. Lagerstättentechnik. Berechnungsmethoden für das Reservoir Engineering. Bearbeitet von Hans-Dieter Voigt

Qualitätstechniken. Werkzeuge zur Problemlösung und ständigen Verbesserung. von Dr. Philipp Theden, Hubertus Colsman. 1. Auflage

Hydromechanik. WS 10/11 4 SWS Vorlesung/Übungen Prof. Dr. rer.. nat. Manfred Koch

Physik I im Studiengang Elektrotechnik

Leseprobe. Robert Freimann. Hydraulik für Bauingenieure. Grundlagen und Anwendungen ISBN:

Film: Abhebender Porsche, Petit Le Mans Strömungsbereiche Zweiphasenströmung Tacoma-Brücke. Reibung

Bewegungssimulation mit CATIA V5

Das Prinzip Achtsamkeit

GRUNDFACHPRÜFUNG WASSER UND UMWELT VERTIEFERFACHPRÜFUNG GRUNDLAGEN WASSER UND UMWELT. 10. März Punkte Aufg. 3. K. NK Einsicht 1.

Die Förderhöhe einer Pumpe errechnet sich wie folgt: Sie setzt sich also zusammen aus: dem zu überwindenden Höhenunterschied

Tutorium Hydromechanik I + II

Datenintegration. Integrationsansätze, Beispielszenarien, Problemlösungen, Talend Open Studio. von Ines Rossak. 1. Auflage. Hanser München 2013

Strömung durch Rohre und Ventile

Z e1. H Energielinie. h o. Z e2. Q v o. h u. h 2. h 1. l l o. l 1

Aufgabe 1 (10 Punkte)

Strömende Flüssigkeiten und Gase

Grundlagen der Fluidtechnik Teil 1: Hydraulik

Gebäudeplanung. - Leitungen und Verteilnetze - Prof. Dr. Ulrich Hahn SS Fachhochschule Dortmund

Kapitel 3 Mechanik von Flüssigkeiten und Gasen. 3.1 Druck 3.2 Oberflächenspannung, Kapillarität 3.3 Strömungen 3.4 Reale Fluide

Rolf Mull Hartmut Holländer. Grundwasserhydraulik. und -hydrologie. Eine Einführung. Mit 157 Abbildungen und 20 Tabellen. Springer

Potentielle und kinetische Energie in der Rohrhydraulik

EXPERIMENTE IN DER STRÖMUNGSMECHANIK I: MODELLUNTERUCHUNGEN IM ÜBUNGSLABOR. Experiment b : Übung "Gerinneströmung"

PRAXIS DER ABWASSERHYDRAULIK IN EXCEL

Fluidmechanik. Thema Erfassung der Druckverluste in verschiedenen Rohrleitungselementen. -Laborübung- 3. Semester. Namen: Datum: Abgabe:

Springer-Lehrbuch. Fluidmechanik. Einführendes Lehrbuch. Bearbeitet von Peter Böckh

Mathematische Formeln für das Studium an Fachhochschulen

HYDRODYNAMIK L. D. LANDAU E. M. LIFSCHITZ. In deutscher Sprache herausgegeben. von Prof. Dr. habil. WOLFGANG WELLER Universität Leipzig

Logistik im Automobilbau

Inhaltsverzeichnis. Bibliografische Informationen digitalisiert durch

Grundlagen der Strömungsmechanik

Baubetrieb - Bauwirtschaft

Vorträge. über. Mechanik. als Grundlage für das. Bau- und Maschinenwesen. Von. Wilh. Keck,

Inhaltsverzeichnis. Kurz, G�nther Strà mungslehre, Optik, Elektrizit�tslehre, Magnetismus digitalisiert durch: IDS Basel Bern

Hendrik C. Kuhlmann Strömungsmechanik

Technische Mechanik. Bd. 3: Dynamik. von Peter Hagedorn. überarbeitet

Aufbau der Lehrveranstaltung Mittwoch

Maschinenbau für Elektrotechniker

Stehende Wellen. => Ausbreitung in x-richtung mit Geschwindigkeit u. = -Ao sin[ t + kx]

Aufgaben Hydraulik I, 10. Februar 2011, total 150 Pkt.

Produktentwicklung mit Kunststoffen

FEM zur Berechnung von Kunststoff- und Elastomerbauteilen

Transkript:

Hydraulik für Bauingenieure Grundlagen und Anwendungen von Robert Freimann 1. Auflage Hanser München 2008 Verlag C.H. Beck im Internet: www.beck.de ISBN 978 3 446 41054 1 Zu Leseprobe schnell und portofrei erhältlich bei beck-shop.de DIE FACHBUCHHANDLUNG

Inhaltsverzeichnis Robert Freimann Hydraulik für Bauingenieure Grundlagen und Anwendungen ISBN: 978-3-446-41054-1 Weitere Informationen oder Bestellungen unter http://www.hanser.de/978-3-446-41054-1 sowie im Buchhandel. Carl Hanser Verlag, München

Inhaltsverzeichnis 7 Inhaltsverzeichnis 1 Einführung... 11 1.1 Bedeutung der Hydraulik..... 11 1.2 Eigenschaften des Wassers.................................................... 12 1.2.1 Dichte........... 13 1.2.2 Viskosität oder Zähigkeit..... 13 1.2.3 Volumenelastizität.................................................... 14 1.2.4 Schallgeschwindigkeit.................................................. 14 1.2.5 Oberflächenspannung und Kapillarität........... 14 1.2.6 Dampfbildung............ 15 2 Hydrostatik... 16 2.1 Flüssigkeitsdruck............................................................. 16 2.1.1 Druckeinheiten........... 17 2.1.2 Bezugsdruck........... 18 2.1.3 Kommunizierende Gefäße und Röhren..... 19 2.2 Grundlegendes zum Druck auf Flächen........................................... 21 2.3 Druck auf ebene Flächen..... 22 2.4 Tabellarische Ermittlung der Druckkraft........................................... 27 2.5 Druck auf gekrümmte und polygonartig zusammengesetzte Berandung..... 30 2.6 Auftrieb.................................................................... 31 2.7 Schwimmstabilität........................................................... 33 3 Hydrodynamik... 35 3.1 Allgemeine Begriffe........................................................... 35 3.2 Bewegungsarten von Flüssigkeiten........... 37 3.2.1 Stationäre und instationäre Bewegung........... 37 3.2.2 Gleichförmige und ungleichförmige Bewegung..... 37 3.2.3 Kontinuierliche und diskontinuierliche Bewegung........... 38 3.2.4 Beispiel zu den Bewegungsarten......................................... 38 3.3 Fließverhalten realer Flüssigkeiten........... 39 3.3.1 Laminares und turbulentes Fließen..... 39 3.3.2 Schubspannung...................................................... 40 3.3.3 Reynoldszahl............ 41 3.4 Kontinuitätsbedingung........... 41 3.5 Energiegleichung von Bernoulli.................................................. 43 3.5.1 Bernoulligleichung für ideale Flüssigkeiten.................................. 43 3.5.2 Bernoulligleichung für reale Flüssigkeiten.................................. 48 3.5.3 Messung und Beobachtung der Energieanteile............ 49 3.6 Impulssatz..... 50

8 Inhaltsverzeichnis 3.6.1 Allgemeine Betrachtungen........... 50 3.6.2 Stützkraft bei Druckrohrleitungen......................................... 51 3.6.3 Stützkraft bei Gerinneströmungen......................................... 55 3.6.4 Stützkraft bei freien Strahlen..... 56 3.7 Potenzialströmungen........... 57 4 Ausfluss und Überfall... 58 4.1 Allgemeines........... 58 4.2 Ausfluss aus Bodenöffnungen.................................................. 59 4.3 Ausfluss aus Seitenöffnungen.................................................. 61 4.3.1 Ausfluss aus großer Öffnung..... 61 4.3.2 Ausfluss aus kleiner Öffnung..... 63 4.3.3 Ausfluss unter Gegendruck..... 63 4.4 Ausfluss unter Planschütz..... 64 4.4.1 Freier Ausfluss........... 64 4.4.2 Rückgestauter Ausfluss..... 66 4.5 Abfluss über Wehre..... 68 4.5.1 Bezeichnungen und Einteilungen......................................... 68 4.5.2 Abflussberechnung.................................................... 70 4.5.3 Unvollkommener Überfall............ 72 5 Rohrhydraulik... 74 5.1 Vorbemerkungen............................................................. 74 5.2 Reibungsverluste............................................................. 75 5.2.1 Ermittlungskonzept.................................................... 75 5.2.2 Laminare Strömung.................................................... 76 5.2.3 Turbulente Strömung.................................................. 76 5.2.4 Nichtkreisförmige Querschnitte........................................... 81 5.3 Einzelverluste............ 82 5.3.1 Grundlagen..... 82 5.3.2 Rohreinlauf..... 83 5.3.3 Querschnittsänderung.................................................. 83 5.3.4 Richtungsänderung.................................................... 84 5.3.5 Rohrtrennungen und -vereinigungen............ 85 5.3.6 Armaturen........................................................... 88 5.3.7 Rohrauslauf............ 88 5.4 Pumpen- und Turbinenleistung.................................................. 90 5.5 Zusammenfassung Energieplan..... 94 5.6 Betriebliche bzw. integrale Rauheit........... 97 6 Pumpenhydraulik... 102 6.1 Pumpenarten............ 102 6.1.1 Unterscheidung nach Arbeitsprinzip..... 102 6.1.2 Bauformen von Kreiselpumpen.......................................... 103

Inhaltsverzeichnis 9 6.2 Charakteristik von Kreiselpumpen........... 104 6.2.1 Pumpenkennlinie...................................................... 104 6.2.2 Anlagenkennlinie..................................................... 104 6.2.3 Betriebspunkt............ 104 6.3 Kombination von Kreiselpumpen..... 107 6.4 NPSH-Berechnung........................................................... 109 7 Gerinnehydraulik... 113 7.1 Allgemeine Beziehungen.... 114 7.2 Strömen und Schießen........... 117 7.3 Gleichförmige Strömung........... 120 7.3.1 Fließformel nach Darcy-Weisbach..... 121 7.3.2 Fließformel nach Gauckler-Manning-Strickler............................... 122 7.3.3 Normalabfluss............ 123 7.4 Grenzverhältnisse.......................................................... 125 7.5 Fließwechsel.......... 128 7.5.1 Vom strömenden zum schießenden Abfluss................................ 128 7.5.2 Vom schießenden zum strömenden Abfluss................................ 129 7.5.3 Wechselsprung........... 130 7.5.4 Tosbecken........................................................... 131 7.6 Ungleichförmige Strömung.................................................... 132 7.6.1 Ohne Fließwechsel.................................................... 132 7.6.2 Mit Fließwechsel..................................................... 134 7.7 Querschnittsänderungen...................................................... 135 7.7.1 Querschnittserweiterung........... 135 7.7.2 Querschnittsverringerung............ 138 7.7.3 Lokale Verluste bei Querschnittsverringerung...... 140 7.8 Wasserspiegellinienberechnung.......... 143 7.8.1 Allgemeine Zusammenhänge........................................... 143 7.8.2 Hydraulische Kontrollquerschnitte........................................ 145 7.8.3 Vorgabe einer Abschnittslänge Δx... 145 7.8.4 Vorgabe einer Wasserspiegeldifferenz Δh... 147 7.9 Abfluss in natürlichen Fließgewässern........................................... 148 7.9.1 Unterschiedliche Rauheiten im Querschnitt................................. 148 7.9.2 Gegliederte Fließquerschnitte........................................... 149 7.9.3 Querschnitte mit Großbewuchs........................................... 151 8 Sickerströmungen... 152 8.1 Grundlagen........... 152 8.2 Druckhöhen und Standrohrspiegelhöhen......................................... 154 8.3 Anwendung von Potenzialliniennetzen............................................ 155 8.3.1 Unterströmung von Bauwerken.......................................... 156 8.3.2 Dammdurchsickerung................................................. 158 8.4 Anströmung von Brunnen und Gräben............................................ 159

10 Inhaltsverzeichnis 8.4.1 Vertikaler Brunnen.................................................... 160 8.4.2 Entwässerungsgraben.................................................. 162 9 Ergänzende Themen... 164 9.1 Instationärer Beckenausfluss................................................... 164 9.1.1 Freier Ausfluss........... 164 9.1.2 Ausfluss unter Gegendruck........... 167 9.2 Berechnung von Rohrnetzen................................................... 169 9.2.1 Rohrsysteme..... 169 9.2.2 Berechnung von Ringnetzen..... 170 9.3 Druckstoß.......... 174 9.3.1 Veranschaulichung der Problematik..... 174 9.3.2 Schnelles Schließen am Rohrleitungsende................................. 176 9.3.3 Langsames Schließen am Rohrleitungsende................................ 180 9.3.4 Weitere Ursachen für Druckstöße......................................... 180 9.4 Schwall und Sunk............................................................ 180 10 Lösungen... 183 10.1 Aufgaben in Kapitel 1..... 183 10.2 Aufgaben in Kapitel 2........... 184 10.3 Aufgaben in Kapitel 3........... 192 10.4 Aufgaben in Kapitel 4........... 195 10.5 Aufgaben in Kapitel 5........... 199 10.6 Aufgaben in Kapitel 6........... 204 10.7 Aufgaben in Kapitel 7........... 207 10.8 Aufgaben in Kapitel 8..... 216 10.9 Aufgaben in Kapitel 9........... 218 Literaturverzeichnis... 221 Verzeichnis englischer Fachbegriffe... 222 Sachwortverzeichnis... 226