Technische Hydromechanik 2

Name: Technische Hydromechanik 2 | Spezialfälle
Brand: DIN Media
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Spezialfälle

Detlef Aigner Dirk Carstensen(Herausgeber*in)

DIN Media (Verlag)

2. Auflage

Erschienen am 30. Juni 2015

496 Seiten

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978-3-410-22210-1 (ISBN)

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Inhalt

Technische Hydromechanik 2
Autorenporträts
Bearbeiterverzeichnis
Vorwort
Inhaltsverzeichnis
1 Plötzlich Veränderliche Instationäre Strömungen In Offenen Gerinnen
1.1 Schwall- Und Sunkwellen Als Monokline Translationswellen
1.1.1 Wellenschnelligkeit Der Schwallwelle
1.1.2 Wellenschnelligkeit Der Sunkwelle
1.1.3 Berechnungsbeispiel Für Stoßwellen
1.1.4 Reflexion Von Stoßwellen
1.1.5 Überlagerung Von Stoßwellen
1.2 Verformung Von Schwallwellen
1.2.1 Schwallwellen Als Formen Des Wechselsprunges
Schwallwellen Mit Brandendem Schwallkopf
Schwallwellen Aufgelöst In Einzelwellen
Struktur Der Einzelwellen Des Wellenförmigen Wechselsprunges
Wellenhöhe Und Wellenform
Stabilitätsgrenze
Schwallwellen Als Einzelwellen Im Gerinne Mit Beliebigem Querschnitt
Berechnungsbeispiel Für Eine Einzelwelle Im Trapezprofil
1.2.2 Schwallwellen Als Lineare Wellen
Senkrecht Fallende "Box"
Horizontal Bewegte "Wand"
1.2.3 Schwallwellen Als Cnoidale Wellen
1.2.4 Schwallwellen Als Einzelwellen
Einzelwelle Als Grenzfall Der Cnoidalen Welle
Einzelwellen Durch Die Wasserverdrängung Einer Vertikalen Wand
Vergleich Der Einzelwellen Mit Den Wellen Der Linearen Theorie Von Noda
Einzelwellen Bei Gleitrutschungen
1.2.5 Schwallwellen Als N-Wellen Von Tsunamis
1.3 Verformung Von Sunkwellen
1.3.1 Sunkwellen Als Lange Wellen Der Flachwassertheorie
Sunkwellen Im Rechteckkanal Mit Horizontaler Sohle
Plötzliches Öffnen Von Verschlüssen In Der Stauwand
Vollständiger Bruch Der Stauwand
Teilweiser Bruch Der Stauwand
Sunkwelle Im Rechteckkanal Mit Geneigter Sohle
Sunkwellen Imprismatischen Kanal
Sunkwellen In Einem Kanal Mit Divergierenden, Senkrechten Seitenwänden
Grundgleichungen
Lösung Des Charakteristischen Gleichungssystems
Anfangsbedingungen Beim Plötzlichen Bruch Einer Stauwand
Randbedingungen An Der Sperrstelle Beim Plötzlichen Bruch Einer Stauwand
Reflexionsbedingung
Sunkwellen Im Kanal Mit Beliebigem Querschnitt
1.3.2 Sunkwellen Als Initialwellen
Initialwellen Imhorizontalen Rechteckkanal
Initialwellen In Einem Kanal Mit Divergierenden Seitenwänden
1.4 Ausbreitung Von Sunk- Und Schwallwellen Nach Dem Bruch Von Stauwänden
1.4.1 Bruch Einer Stauwand Mit Unterwasser (Modell Von Stoker)
1.4.2 Bruch Einer Stauwand Ohne Unterwasser (Schwallwelle Auf Trockener Sohle)
Schwallwelle Auf Trockener, Horizontaler Sohle
Schwallwelle Auf Trockener Sohle Mit Gefälle
1.5 Symbolverzeichnis
1.6 Literaturverzeichnis
2 Theorie Der Wellenbewegung
2.1 Übersicht
2.2 Basisgleichungen Und Randbedingungen Der Theorien Zweidimensionaler, Regelmäßiger, Linear Fortschreitender Wellen
2.3 Theorie Kleiner Wellenhöhe
2.3.1 Geschwindigkeitspotential, Stromfunktion, Komplexes Strömungspotential
2.3.2 Geschwindigkeiten
2.3.3 Beschleunigungen
2.3.4 Druckverhältnisse, Funktion Der Wellenoberfläche
2.3.5 Bahncharakteristik
2.3.6 Wellenenergie
2.3.7 Tief-, Flach- Und Seichtwasserverhältnisse
2.3.8 Anwendungsbeispiele
2.4 Theorien Endlicher Wellenhöhe
2.4.1 Sinusoidale Wellen (Stokessche Wellen)
2.4.2 Cnoidale Wellen
2.5 Wellenausbreitung An Senkrechten, Bis Zum Horizontalen Seeboden Reichenden, Undurchdringlichen Hindernissen
2.5.1 Diffraktionsaufgabe Mit Einfacher Problemstellung
2.5.2 Diffraktionsaufgaben Mit Komplizierten Problemstellungen
2.6 Von Wellen Erzeugte Schubspannungen
2.7 Vorhersage Natürlicher, Durch Wind Erzeugter Wellen
2.7.1 Statistische Verteilung Der Wellenparameter
2.7.2 Wellenspektrum
2.7.3 Empirisch-Rechnerische Prognose Der Kennwerte Von Durch Wind Erzeugten Wellen
2.7.4 Anwendungsbeispiele
2.8 Symbolverzeichnis
2.9 Literaturverzeichnis
3 Dichteströmungen
3.1 Begriffsbestimmung Und Abgrenzung
3.2 Grundlagen Der Bewegung In Geschichteten Medien
3.2.1 Ähnlichkeitskennzahlen
3.2.2 Maximale Ausbreitungsgeschwindigkeit
3.2.3 Reibung An Der Schichtgrenze
3.3 Eintrittsströmung Und Durchströmung
3.3.1 Bewegungsgleichungen Für Geschichtete Strömungen
3.3.2 Eintritt Kalten Flusswassers In Eine Talsperre
3.3.3 Dichteströmungen In Einem Fließgewässer
3.4 Entnahmeströmungen
3.4.1 Selektive Entnahme Aus Einer Diskontinuierlich Geschichteten Flüssigkeit
3.4.2 Selektive Entnahme Aus Einer Kontinuierlich Geschichteten Flüssigkeit
3.5 Einleitungen
3.5.1 Strahl Als Folge Von Wirbelringen
3.5.2 Schichtströmung Als Folge Von Wirbelringen
3.6 Symbolverzeichnis
3.7 Literaturverzeichnis
4 Feststofftransport In Offenen Gerinnen
4.1 Charakteristika Von Strömung Und Feststoff
4.1.1 Geschwindigkeitsverteilung Bei Feststofftransport
4.1.2 Parameter Und Dimensionen Zur Kennzeichnung Und Klassifikation Von Feststoffen
4.2 Basisprozesse Des Feststofftransportes
4.2.1 Erosion Und Deposition
4.2.2 Akkumulation
4.2.3 Abgrenzung Zwischen Geschiebe Und Schwebstoff
4.3 Schwebstofftransport
4.3.1 Theoretische Grundlagen
4.3.2 Ermittlung Von Schwebstofffrachten
4.4 Geschiebetransport
4.4.1 Parameterdefinitionen
4.4.2 Ermittlung Des Geschiebetransportes
4.5 Ermittlung Des Gesamten Feststofftransportes Unter Praktischen Gesichtspunkten
4.6 Symbolverzeichnis
4.7 Literaturverzeichnis
5 Flüssigkeitsstrahlen
5.1 Unterscheidungsmerkmale
5.2 Anwendung Und Beispiele
5.3 Klassifizierung Der Turbulenten Ausbreitungsvorgänge
5.3.1 Freie Strahlgrenze Einschließlich Oberflächenstrahl
5.3.2 Ebener Freistrahl
5.3.3 Kreisrunder Freistrahl
5.3.4 Ebener Einseitig Anliegender Freistrahl (Wandstrahl)
5.3.5 Nachlauf- Oder Windschattenströmung
5.4 Hydromechanische Grundlagen
5.4.1 Vier Grundfälle Der Freien Turbulenz
5.4.2 Geschwindigkeitsprofil, Kernzonenlänge Und Strahlausbreitung
5.4.3 Strömungskenngrößen Von Freistrahlen
Freistrahlen Der Freien Strahlturbulenz
Freistrahlen Im Begrenzten Raum
Freistrahlen In Gleichgerichteter Und Entgegenkommender Gleichmäßiger Außenströmung
5.5 Beispiele Für Die Anwendung Der Erkenntnisse Der Freien Strahlturbulenz
5.5.1 Freistrahlen Beim Senkrechten Stoß Auf Eine Ebene
Ebener Freistrahl
Kreisrunder Freistrahl
Kreisrunder Freistrahl Trifft Auf Einen Prallteller
Ebener, Einseitig Anliegender Freistrahl
5.5.2 Schräg Auftreffende Freistrahlen
Vertikal Oder Schräg Nach Oben Gerichtete Freistrahlen Bei Endlicher Wassertiefe
Schräg Auf Eine Ebene Auftreffende Freistrahlen
5.5.3 Freistrahlen In Einer Querströmung
Zusammenfassend Ergeben Sich Folgende Gleichungen
5.5.4 Oberflächenstrahlen
5.5.5 Wandstrahl Im Rückgestauten Ausfluss
5.5.6 Freistrahl Im Begrenzten Raum Einer Toskammer
5.5.7 Zentralgeschwindigkeit Vmax
Schwallhöhe A
Stoßdruck Und Stoßdruckverteilung
Wasserspiegelabsenkung
5.6 Strömungsverhalten Von Freistrahlen Unter Dichteeinfluss
5.6.1 Senkrecht Nach Oben Gerichtete Und Horizontal Ausmündende Freistrahlen
5.6.2 Strömungsverhalten Von Wasser-Luft-Gemischen Als Freistrahlen Im Wasser
5.6.3 Grenzfall "Luftstrahl In Wasser"
5.7 Freie Flüssigkeitsstrahlen - Wasser In Luft
5.7.1 Besonderheiten Und Anwendungsbereiche
5.7.2 Strömungscharakteristiken
5.7.3 Wurfweiten Und Steighöhen
5.7.4 Strahlverbreiterung Und Wassermassesprühverlust
5.8 Symbolverzeichnis
5.9 Literaturverzeichnis
6 Druckrohrnetzberechnung
6.1 Definitionen
6.2 Hydraulische Kennlinien, Beiwerte Und Regeln
6.2.1 Rohrleitungskennlinie
6.2.2 Reibungsbeiwert
6.2.3 Kennlinie Eines Hochbehälters
6.2.4 Pumpenkennlinie
6.2.5 Armaturenkennlinie
6.2.6 Parallele Leitungen
6.2.7 Gestaffelte Leitungen
6.2.8 Berechnungsregeln
6.2.9 Randbedingungen
6.3 Berechnungsverfahren
6.3.1 Maschenorientiertes Verfahren
6.3.2 Knotenorientiertes Verfahren
6.3.3 Verästelungsnetze
6.4 Graphische Druck- Und Durchflussermittlung
6.4.1 Behälter - Pumpe - Rohrleitung
6.4.2 Behälter - Rohrleitung
6.4.3 Zwei Behälter Mit Kleinem Rohrnetz
6.4.4 Drei Verbundene Behälter
6.5 Numerische Verfahren
6.5.1 Übersicht Der Berechnungsverfahren
6.5.2 Maschenfreie Systeme - Verästelungsnetze
6.5.3 Vermaschtes Netz - Maschenorientiertes Verfahren Nach Cross
6.5.4 Knotenorientierte Verfahren Nach Cross
6.5.5 Linearisierung Der Kennliniengleichung
6.5.6 Das Newton-Raphson-Verfahren
6.5.7 Das Maschenorientierte Numerische Verfahren
6.6 Optimierung Und Prozesssteuerung
6.6.1 Modellreduzierung Und Optimierung
6.6.2 Prozessführung Und Netzoptimierung
6.6.3 Inverse Aufgabenstellungen
6.7 Symbolverzeichnis
6.8 Literaturverzeichnis
7 Eisbelastungen Für Wasserbauliche Anlagen
7.1 Physik Von Wasser Und Eis
7.1.1 Anomalien Des Eises
7.1.2 Eisentstehung
7.1.2.1 Stehende Und Langsam Fließende Gewässer
7.1.2.2 Fließgewässer
7.1.2.3 Meere
7.1.3 Eistemperatur
7.2 Materialeigenschaften
7.2.1 Mechanische Eigenschaften
7.2.1.1 Rheologie
7.2.1.2 Festigkeit
7.2.1.3 Adhäsionsfestigkeit
7.2.1.4 Zusammenfassende Angaben Unter Berücksichtigung Von Messwerten
7.2.1.5 E-Modul
7.2.1.6 Querdehnungszahl
7.2.2 Physikalisch-Thermische Eigenschaften
7.2.2.1 Wärmekapazität
7.2.2.2 Wärmeleitfähigkeit
7.2.2.3 Latente Wärme
7.2.2.4 Wärmeübergangskoeffizient
7.2.2.5 Wärmeausbreitungskoeffizient
7.2.2.6 Thermischer Ausdehnungskoeffizient
7.3 Eisdickenwachstum
7.4 Abflussbeeinflussung Infolge Eis
7.4.1 Rauheitseinfluss Von Eis
7.5 Belastungen Durch Eis
7.5.1 Thermischer Eisdruck
7.5.2 Treibeis
7.5.3 Limitierter Kräfteeintrag Auf Senkrechte Bauwerke Infolge Eisversagen
7.5.3.1 Versagen Infolge Bruch
7.5.4 Eislasten Auf Geneigten Konstruktionen
7.6 Symbolverzeichnis
7.7 Literaturverzeichnis
Stichwortverzeichnis

Systemvoraussetzungen

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