Einführung in die Technische Hydraulik: Kurzfassung einer Vorlesung

1. Grundgleichungen der Hydraulik.- 1.1 Einleitung.- 1.2 Das Newtonsche Gesetz.- 1.3 Die Bewegungsgleichung.- 1.4 Die Kontinuitätsgleichung.- 1.5 Gleichungen mit bezogenen Größen.- 1.5.1 Dimensionslose Gleichungen mit Zahlenkoeffizienten.- 1.5.2 Dimensionslose Gleichungen ohne Zahlenkoeffizienten.- 1.5.3 Dimensionslose Gleichungen mit Zeitkoeffizienten.- 1.6 Gegenüberstellung verschiedener Darstellungsarten.- 2. Eigenschaften einer Flüssigkeit.- 2.1 Dichte ?.- 2.2 Kompressibilität 1/E.- 2.3 Verdampfungsdruck PD Kavitation.- 2.4 Viskosität v.- 3. Stationäre Strömungen.- 3.1 Bernoullische Gleichung.- 3.2 Energiegefälle, Energieverlust.- 3.3 Energielinien, Drucklinien.- 3.4 Randbedingungen.- 3.5 Berechnung der Verluste bei einer stationären Strömung.- 3.6 Ruhende Flüssigkeiten.- 4. Stationäre Strömungen in geschlossenen Leitungen.- 4.1 Definition und Messen der Verluste.- 4.2 Verluste in geraden Rohrstrecken.- 4.2.1 Verluste in geraden Rohrstrecken bei laminarer Strömung.- 4.2.2 Verluste in geraden Rohrstrecken bei turbulenter Strömung.- 4.3 Verluste in Rohrformteilen.- 4.3.1 Geschwindigkeitsändernde Formteile.- 4.3.2 Richtungsändernde Formteile.- 4.3.3 Durchflußändernde Formteile.- 4.3.4 Querschnittsändernde Formteile.- 4.3.5 Energieändernde Leitungsteile.- 4.3.5.1 Fallenergie, Förderenergie.- 4.3.5.2 Eulersche Turbinengleichung.- 4.3.5.3 Modellgesetze.- 4.3.5.4 Hauptabmessungen von Wasserturbinen.- 4.3.5.5 Hauptabmessungen von Kreiselpumpen.- 4.3.5.6 Verdrängerpumpen.- 4.3.5.7 Saughöhe von Turbinen und Pumpen.- 5. Stationäre Strömungen in offenen Leitungen.- 5.1 Definition und Messen der Verluste.- 5.2 Verluste in geraden Leitungsstrecken.- 5.2.1 Verluste in geraden Leitungsstrecken bei laminarer Strömung.- 5.2.2 Verluste in geraden Leitungsstrecken bei turbulenter Strömung.- 5.3 Verluste in offenen Leitungsformstrecken.- 6. Nichtstationäre Strömungen.- 6.1 Vorgänge bei nichtstationären Strömungen in Leitungen.- 6.1.1 Plötzlicher Abschluß der Abflußabsperrung einer Rohrleitung.- 6.1.2 Plötzlicher Abschluß einer Abf lußabsperrung in einem Kanal.- 6.1.3 Plötzliches Schließen oder Öffnen eines Absperrorgans.- 6.1.4 Nichtstationäre Strömung bei einem beliebigen Schließgesetz oder Öffnungsgesetz.- 6.2 Wellengeschwindigkeit.- 6.2.1 Wellengeschwindigkeit in Rohrleitungen.- 6.2.2 Wellengeschwindigkeit in Kanälen.- 7. Nichtstationäre Strömungen in Rohrleitungen.- 7.1 Grundgleichungen für die nichtstationäre Strömung in Rohrleitungen mit konstantem Querschnitt.- 7.2 Strömungszustände in einem Gleitquerschnitt.- 7.3 Rechnen mit Stoßgeraden bei Leitungen mit konstantem Querschnitt.- 7.3.1 Lineares Schließen einer Abflußabsperrung (Schließen einer Turbine).- 7.3.2 Lineares Öffnen einer Abflußabsperrung (Öffnen einer Turbine).- 7.3.3 Lineares Schließen und lineares Öffnen einer Zuflußabsperrung.- 7.3.4 Ermittlung der größten Druckschwankung bei einem linearen Schließen oder einem linearen Öffnen.- 7.3.4.1 Lineares Schließen oder lineares Öffnen eines Absperrorgans.- 7.3.4.2 Lineares Schließen oder lineares Öffnen eines Regelorgans.- 7.3.5 Schwingen einer Abflußabsperrung.- 7.3.6 Ermittlung der Strömungszustände in einem beliebigen Punkt der Rohrleitung.- 7.3.7 Schließen oder Öffnen einer Abschnittsabsperrung.- 7.3.8 Berücksichtigung der Verluste in der Rohrleitung.- 7.4 Rechnen mit Stoßgeraden bei Rohrleitungen mit verschiedenen Durchmessern und abgestuften Wandstärken.- 7.4.1 Ermittlung des mittleren Durchmessers und der mittleren Wellengeschwindigkeit.- 7.4.2 Druckstoßrechnung bei Leitungen mit abgestuftem Durchmesser.- 7.4.3 Druckstoßrechnung bei einer Leitung mit Abzweigung.- 7.5 Näherungsrechnung bei Rohrleitungen mit kleinen Laufzeiten.- 8. Nichtstationäre Strömungen in einem Wasserschloß.- 8.1 Grundgleichungen der Spiegelbewegung im Wasserschloß.- 8.2 Spiegelbewegung beim Vernachlässigen der Reibungsverluste.- 8.3 Spiegelbewegung beim Berücksichtigen der Verluste.- 8.3.1 Linearisierung der Verlustgleichung.- 8.3.1.1 Lösung der Differentialgleichung bei mäßiger Dämpfung.- 8.3.1.2 Lösung der Differentialgleichung bei starker Dämpfung.- 8.4 Anwendung der beschriebenen Näherungslösung auf allgemeine Fälle.- 8.4.1 Wasserschloß mit Überfall.- 9. Nichtstationäre Strömungen in Kanälen.- 9.1 Differentialgleichung einer nichtstationären Strömung in einem rechteckigen Kanal.- 9.1.1 Plötzlicher Abschluß einer Abschnittsabsperrung.- 9.1.2 Plötzliches Öffnen einer Abschnittsabsperrung.- 9.2 Berücksichtigung der Reibungsverluste.- 9.3 Spiegelschwankungen in einem Kanal mit Absperrorganen an beiden Endquerschnitten.- 9.4 Spiegelschwankungenineinem Kanal bei endlichen Schließ- (Öffnungs-) Zeiten.- Namen- und Sachverzeichnis.