Institut für Strömungsmechanik und Umweltphysik im Bauwesen

Formeln zur StrömungsmechanikÖrtlich konzentrierte Verlusteh v= ζ v22gBei ζ : v = Geschwindigkeit unmittelbar hinter der StörstelleBei ζ ′ : v = Geschwindigkeit unmittelbar vor der Störstelle1. Ein- und Auslaufverlusteζ = 0, 5 ζ = 0, 25 ζ = 0, 1 ζ ′ = 1, 02. Umlenkverluster m/d\ β 15 o 30 o 60 o 90 o2 0,03 0,06 0,12 0,145 0,03 0,05 0,08 0,1110 0,03 0,05 0,07 0,11\ β 15 o 30 o 60 o 90 oglatt 0,042 0,13 0,47 1,13rauh 0,062 0,16 0,68 1,27Streckenabhängige VerlusteDarcy-Weisbachh v = λl v 2D h 2g ; D h = 4A U ; τ 0 = ρg Al U h v3. Verzweigungsverluste3.1 scharfkantige Rohre (konst. Durchmesser)β 90 o 90 o 45 o 45 oQ a/Q ζ a ′ ζ d ′ ζ a ′ ζ d′0,2 0,88 -0,08 0,68 -0,060,4 0,89 -0,05 0,50 -0,040,6 0,95 0,07 0,38 0,070,8 1,10 0,21 0,35 0,20β 90 o 90 o 45 o 45 oQ a/Q ζ a ζ d ζ a ζ d0,2 -0,40 0,17 -0,38 0,170,4 0,08 0,30 0,00 0,190,6 0,47 0,41 0,22 0,090,8 0,72 0,51 0,37 -0,173.2 symmetrische Hosenrohre mit Q a /Q = 0, 5r m/d ζ0,5 4,40,75 2,41,0 1,61,5 1,02,0 0,8Manning Stricklerβ ζ10 o 0,430 o 1,245 o 2,860 o 4,090 o 5,6Stahlrohrek [mm]Leitungen aus gezogenem Stahl . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 0,01 bis 0,05Geschweißte Rohre von handelsüblicher Güte:neu . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 0,05 bis 0,10nach längerem Gebrauch gereinigt . . . . . . . . . . . . . . . . . . 0,15 bis 0,20mäßig verrostet, leichte Verkrustung . . . . . . . . . . . . . . . . 0,40schwere Verkrustung . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3Genietete Leitungen mit Längs und Quernähten:a) Bleckdicke unter 5 mm . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 0,65b) Blechdicke 5 bis 12 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1,95c) Blechdicke über 12 mm und 6-12 mm, wennNietnähte mit Laschen verdeckt . . . . . . . . . . . . . . . 3d) Blechdicke über 12 mm mit verlaschten Nähten . . 5,5e) in ungünstigem Zustand . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . bis 5oGußeisenrohreNeue Leitungen mit Flansch- oder Muffenverbindung . . . 0,15 bis 0,3Gußeiserne Rohre:inwendig bitumiert . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 0,12neu . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 0,25 bis 1angerostet . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1 bis 1,5verkrustet . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1,5 bis 3Beton und DruckstollenRohrleitungen und Stollen in Stahlbetonmit sorgfältig handgeglättetem Verputz . . . . . . . . . . . . . 0,01neue Leitungen aus Schleuderbeton mit glattem Verputz 0,16Betonrohre, Glattstrich . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 0,3 bis 0,8Druckstollen mit Zementverputz . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1,5 bis 1,6Betonrohre, roh . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1 bis 3Beton, schalungsrauh . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . l0Sonstige RohreAsbest-Zement-Rohre . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 0,1Holzrohre . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 0,2 bis 1v = k St r 2/3hI 1/2E ; r h = A UGerinne: k St [m 1/3 /s] k [mm]Glatte Holzgerinne . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 90 0,60Glatter unversehrter Zementputz,glatter Beton mit hohem Zementgehalt . 80 0,80Hausteinquader, gut gefugte Klinker . . . . . . . 70 . . . 80 1,8 . . . 1,5Alter Beton, Bruchsteinmauerwerk . . . . . . . . . 50 20Erdkanäle, regelmäßig, rein, ohne Geschiebemittlerer Kies . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 40 75Natürliche Flußbetten, mit Geröllund Unregelmäßigkeiten . . . . . . . . . . . . . . . . 30 bis 400Gebirgsflüsse mit grobem Geröll, beiruhendem Geschiebe mit unverkleideter,roher Felswand . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 25 . . . 28 bis 1500wie vor, bei in Bewegung befindlichemGeschiebe . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19 . . . 22 bis 3000Stollen und Betonrohrleitungen:Geschliffener Zementputz größter Glätte . . . 100 0,01Betonstollen von weniger sorgfältigerAusführung . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 70 . . . 80 10 . . . 0,16Alte, aus Einzelrohren bestehendeBetonrohrleitungen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 75 3 . . . 1Tabellen nach Schröder, H. und Press, R.: Hydromechanik im WasserbauW. Ernst & Sohn, Berlin, München 1966- I.3 -