Laborversuche zur Widerstandskraft von Flussholz in Gewässern
| Autor: | Hofmann, Alexander |
|---|---|
| Jazyk: | němčina |
| Rok vydání: | 2021 |
| Předmět: | |
| DOI: | 10.34726/hss.2021.72944 |
| Popis: | Da die Strömung um einen Zylinder in der Hydromechanik ein klassisches Problem darstellt, gibt es dazu eine große Menge an durchgeführten Versuchen. Bis heute ist aber, unter anderem auf Grund der strukturellen Vielfalt und der Anwendung der Ansätze auch auf ökohydraulische Fragestellungen das Thema nach wie vor aktuell geblieben.Beachtenswert ist, dass den meisten bestehenden Auswertungen Daten zugrunde liegen, welche durch Versuche in kleinen Maßstäben oder im Fall von hintereinanderliegenden Störkörpern, mit geringen Zwischenabständen gewonnen wurden. Das lässt die Frage offen, ob daraus abgeleitete Ansätze zur Berechnung verallgemeinerbar sind, also auch beispielsweise für Totholz in Fließgewässern gültig sind. Im Rahmen dieser Diplomarbeit sind Laborversuche zum Thema Widerstandskraft von Totholz in Gewässern durchgeführt worden.Dazu wurden 5 identische Zylinder in einer Versuchsrinne eingebaut. Bei Durchflüssen, welche eine turbulente Nachlaufzone am Zylinder hervorrufen wurden in weiterer Folge sowohl Kraftmessungen als auch Geschwindigkeitsmessungen umgesetzt. Der Aufbau, Ablauf und die Messergebnisse, sowie Erklärungsansätze dazu finden sich in dieser Diplomarbeit wieder.Dabei zeigte sich, dass sich viele bekannte Einflussgrößen auf die Kräfte und Widerstandsbeiwerte umströmter Zylinder im Geschwindigkeitsprofil der Anströmung zusammenfassen lassen. Aus diesem Grund ist die Verwendung einer mittleren, aus dem Durchfluss ermittelten Geschwindigkeit zur deren Berechnung nur in Einzelfällen geeignet. Als wesentliche Parameter, welche nicht schon im Profil der Anströmgeschwindigkeit enthalten sind, bleibt der Verbaugrad, die Turbulenz der Anströmung, und die Zylinderrauheit. As flow around circular cylinders represents a classic problem in hydraulic engineering, there have been a variety of experiments concerning the topic. Up until today however, partly because approaches to describe the context largely depend on the individual setup for each experiment, understanding of key factors is still lacking.It ist to be noted that existing theories to characterize the subject are mostly based on data that was gained from experiments of either small scale or small spacing between objects. Therefore the question remains whether approaches derived from them are generalisable or not; for example if they can be used to calculate the influence of large wood debris. As a consequence, the boundary conditions of flow have been violated, and measurements are often not accurate enough to meet the requirements that are mandatory for drag estimates. In the context of this thesis, experimens that deal with the issue of drag along deadwood in flowing waters have been carried out.For this purpose, 5 identical circular cylinders were placed into an experimental flume, and velocity measurements as well as drag measurements were then conducted. The setup, operation and the results of experiments that have been made, plus attemts to explain them are adressed in this Master thesis.It was shown that many known influencing facors of drag force and drag coefficient can be summarized within the corresponding velocity profile. For this reason, the use of uniform flow to calculate them is limited to a few isolated cases. |
| Databáze: | OpenAIRE |
| Externí odkaz: |
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