A platform for research: civil engineering, architecture and urbanism
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Widerstandsminderung in Wasser-Luft-Gemischen
Gelöste oder suspendierte Stoffe, so genannte Additive, können den hydraulischen Widerstand von Fluiden reduzieren. Auch im Wasserbau werden ähnliche Phänomene angetroffen, z.B. bilden sich in den Schussrinnen von Hochwasserentlastungen Wasser-Luft-Gemische mit erhöhten Geschwindigkeiten. Die erhöhten Geschwindigkeiten infolge Luftaufnahme führen zu erheblichen Unsicherheiten im Entwurf von Schussrinnen oder auch Grundablässen. Die meisten wasserbaulichen Untersuchungen zu diesem Thema beschränken sich jedoch auf Messungen und die physikalischen Mechanismen fanden bisher meist wenig Beachtung. Der Beitrag widmet sich dieser Problematik und geht dazu zunächst auf die klassischen Begriffe zum hydraulischen Widerstand ein, ergänzt durch einige Bemerkungen zum Einfluss von Gasblasen auf die Viskosität. Anschließend erfolgt eine Übersicht über Beobachtungen und Theorien aus der Literatur sowie eine Erörterung ausgewählter Mechanismen. Abschließend erfolgt eine Nachrechnung von Versuchsdaten. Die Abhandlungen dazu beziehen sich im Einzelnen auf: Sohlenschubspannung, Schubspannungsgeschwindigkeit, Schließungshypothesen, Geschwindigkeitsprofil, Fließgesetz, Kaskadenmodell sowie auf die Viskosität von Gasdispersionen in Flüssigkeiten.
Widerstandsminderung in Wasser-Luft-Gemischen
Gelöste oder suspendierte Stoffe, so genannte Additive, können den hydraulischen Widerstand von Fluiden reduzieren. Auch im Wasserbau werden ähnliche Phänomene angetroffen, z.B. bilden sich in den Schussrinnen von Hochwasserentlastungen Wasser-Luft-Gemische mit erhöhten Geschwindigkeiten. Die erhöhten Geschwindigkeiten infolge Luftaufnahme führen zu erheblichen Unsicherheiten im Entwurf von Schussrinnen oder auch Grundablässen. Die meisten wasserbaulichen Untersuchungen zu diesem Thema beschränken sich jedoch auf Messungen und die physikalischen Mechanismen fanden bisher meist wenig Beachtung. Der Beitrag widmet sich dieser Problematik und geht dazu zunächst auf die klassischen Begriffe zum hydraulischen Widerstand ein, ergänzt durch einige Bemerkungen zum Einfluss von Gasblasen auf die Viskosität. Anschließend erfolgt eine Übersicht über Beobachtungen und Theorien aus der Literatur sowie eine Erörterung ausgewählter Mechanismen. Abschließend erfolgt eine Nachrechnung von Versuchsdaten. Die Abhandlungen dazu beziehen sich im Einzelnen auf: Sohlenschubspannung, Schubspannungsgeschwindigkeit, Schließungshypothesen, Geschwindigkeitsprofil, Fließgesetz, Kaskadenmodell sowie auf die Viskosität von Gasdispersionen in Flüssigkeiten.
Widerstandsminderung in Wasser-Luft-Gemischen
Zünd, B. (author) / Minor, H.E. (author)
2006
15 Seiten, 10 Bilder, 23 Quellen
Conference paper
German
Hydrologie , Suspension , Additiv , fluide Strömung , Suspensionsströmung , Fluid , Fluidtechnik , Strömungstechnik , Wasserwiderstand , Luftwiderstand , Zweiphasenströmung , Zweiphasensystem , Wasser , Luft , Gemisch , Hydraulik , Wasserhydraulik , Schubspannung , Viskosität , Reynolds-Gleichung , Ablauf (Abfluss) , Abflusskanal , Strömungsmechanik , Geschwindigkeitsprofil , Widerstandsbeiwert , Anwendbarkeit , Anwendungsbereich , Wasserbau , Gasdispersion
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