THM 5 Gerinnehydraulik Technische Hydromechanik - Uni-Bremen

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5. GerinnehydraulikHTW Dresden, LG Wasserwesen, Prof. Dr.-Ing. T. GrischekLEHRMATERIAL THM 5 – GERINNEHYDRAULIK5.1 Grundlagen der Gerinnehydraulikvmax. v oh0,65 hIsotachenv mAbb. 5.1-1: Geschwindigkeitsverteilung bei turbulenter GerinneströmungαEHI Eh vAhI wh k =v 2 /2gτU l1F gAbb. 5.1-2: Kräfteansatz für einen GerinneabschnittF g . sinααF f2hGleichgewicht der Kräfte- Hangabtriebskraft : ...........................................................................................- Wandreibungskraft : ...........................................................................................- Energiegefälle: ...........................................................................................- Wandreibung : ...........................................................................................Ansatz .........................................................................................................................5-2
5.2 FließformelnHTW Dresden, LG Wasserwesen, Prof. Dr.-Ing. T. GrischekLEHRMATERIAL THM 5 – GERINNEHYDRAULIKv = C . (A/l u . I E ) 1/2 = C . (r hy . I E ) 1/2mit r hy = A / l u - hydraulischer Radius (auch als R bezeichnet)l u- benetzter UmfangC = 8g λ - Reibungsbeiwert des GerinnesManningformel (Manning/Strickler): v = k St ⋅ r hy 2/3 ⋅ I 1/2mit k St [m 1/3 /s] - Manning/Strickler-Beiwert (auch mit M bezeichnet)r hy [m] - hydraulischer Radius (= Formeinfluss)I E [-] - Energieliniengefälleund Q [m 3 /s] - VolumenstromQ = A ⋅ k St ⋅ r hy 2/3 ⋅ I 1/2Abb. 5.2-1: Rauhigkeit von GerinnenTab. 5.2-1: Überblick zu Rauhigkeitsbeiwerten für GerinneMaterialart Wandrauhigkeit Manning-Beiwert k Stin m 1/3 /sRauhigkeit kin mmPVC (glatt) < 100 0,005 - 0,1Stahl rauh - glatt 60 - 100 0,1 - 5Beton rauh - glatt 50 - 95 0,1 - 50natürliche Gerinne sehr rauh 20 - 40 10 - 1000Felsausbruch extrem rauh < 20 200 - 30005-3
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