-
Technische
Universität Dresden
-
Institut
für Wasserbau und THM
-
Prof.Dr.-Ing.habil. Detlef Aigner
Abzugs- und Verteilerleitungen
Aufgabenstellung
Die Aufgabe bestand darin, den für die Berechnung der Zuströmung
in bzw. der Ausströmung aus gelochten Rohren notwendigen Beiwert in
Abhängigkeit von den verschiedenen geometrischen und hydraulischen
Einflußgrößen zu ermitteln. Die genaue Definition dieses
Beiwertes erlaubt dann die Berechnung von Abzugs- und Verteilersystemen
in der Abwasserbehandlung und Wasserversorgung. Wichtiges Ziel war das
Erreichen von konstanten Abzugs- oder Verteilungsbedingungen bzw. der Festlegung
von Grenzwerten zur Minimierung der Abweichungen.
Abzugsrohre Rundbecken KläranlageHildesheim
Durchführung von Modellversuchen
Für den Wasserabzug an einem gelochten Druckrohr wurden die Zuflußbeiwerte
ermittelt und insbesondere der Einfluß der Rohrgeschwindigkeit auf
den Zuströmbeiwert bestimmt. Gleichzeitig wurde die gegenseitige Beeinflussung
von nacheinander angeordneten Öffnungen untersucht. Für die Wasserverteilung
mit Hilfe einer gelochten Rohrleitung wurden Öffnungen mit und ohne
Stutzen, mit Prallteller und mit Korb untersucht. Es wurden Aussagen zur
Größe des Ausströmbeiwertes und zur Ausströmrichtung
getroffen. Für den gleichmässigen Wasserabzug wurde eine gelochte
Rohrleitung im Freispiegelabfluss getestet.
Ausflußbeiwerte an einer gelochten Rohrleitung
Zuflußbeiwerte an einer gelochten Rohrleitung
Freispiegelleitung für gleichmäßigen Wasserabzug
Wird ein Abzugsrohr horizontal unterhalb des Wasserspiegels eingebaut (Bild
unten), dann erreicht man gleiche Abzugsbedingungen für jede Öffnung
durch einen Freispiegelabfluß im Rohr. Mündet das Abzugsrohr
frei aus, dann kann sich ein freier Wasserspiegel einstellen, wenn folgende
Bedingung eingehalten wird:
Zusammenfassung
Rohrleitungen mit seitlicher Zu- oder Ausströmung werden für
den Wasser- oder Schlammabzug, die Wasserverteilung oder -einleitung in
Abwasserbehandlungs- und Wasseraufbereitungsanlagen eingesetzt. Ihre Dimensionierung
erfolgte bisher aus Erfahrungen und Überschlagsrechnungen, da Beiwerte
für eine exakte Berechnung fehlten. Aktuelle Messergebnisse aus Untersuchungen
am Institut für Wasserbau und Technische Hydromechanik der TU Dresden
erlauben eine genaue Dimensionierung dieser Systeme. Die Untersuchungen
haben gezeigt, daß ein gleichmäßiger Abzug und eine gleichmäßige
Verteilung mit konstantem Lochabstand und -durchmesser theoretisch nicht
möglich ist. Für die praktische Anwendung kann unter Einhaltung
bestimmter Bedingungen eine annähernde Gleichverteilung erreicht werden.
Dazu zählen z.B. die Begrenzung der Rohrgeschwindigkeit und die Begrenzung
der Anzahl bzw. der Größe der Öffnungen in der Rohrleitung.
Ein gleichmäßiger Wasserabzug kann mit gestaffelten Öffnungsabständen
bzw. Öffnungsflächen erreicht werden, erfordert aber eine genaue
Dimensionierung bei bekannten hydraulischen Kennwerten. Durch den Einsatz
von gelochten Freispiegelleitungen wird die Gleichverteilung der Abzugsmenge
garantiert. Für den Rohraustritt wurde erkannt, daß die Richtung
des Austrittsstrahles ein wichtiger Faktor für die Strömungsberuhigung
ist und diese z.B. durch Anordnung von Stutzen verändert werden kann.
Literaturhinweise
-
Aigner, Detlef: Hydraulk der Wasserbehandlungsanlagen
und industrieller Prozesse. 4. Abschnitt in Technische
Hydromechanik, Bd.4, Hydraulische und numerische Modelle, m. CD-ROM,
Huss-Medien, Verlag Bauwesen, Berlin 2000
-
Aigner, D.: Rohrleitungen mit seitlicher Zu- und Ausströmung.
Korrespondenz Abwasser 1997 (44) Nr. 4 Seite: 670-675
-
Aigner, D.:
Hydrodynamik in Anlagen zur Wasserbehandlung. Wasserbauliche Mitteilungen
der TU Dresden, Heft 8, 1996
-
Aigner, D.: Wasserabzug mit gelochten Rohren. Wissenschaftliche Zeitschrift
der TU Dresden, 39(1990)Heft2, S. 151-153
-
Aigner, D.: Wasserverteilung aus Rohrleitungen. Wissenschaftliche Zeitschrift
der TU Dresden, 40(1991) Heft4, S. 199-202
-
Schulz, A.: Hydraulische Aspekte der Strömung in getauchten gelochten
Ablaufrohren. Korrespondesns Abwasser 10/95. 42. Jg. S. 1847-1852, 1995
-
Wirth, Ch.; Osterwalder, J.: Experimental investigations of discharge behavior
of crack-like fractures in pipes. Journal of Hydraulik Reserch, Vol. 23,
1985 S. 255-272
-
Wobus, G.; Bollrich,G.: Modellversuche über die Schlammberäumung
von Längsbecken. TU Dresden, Institut für Fluß- und Seebau,
1962
Programm zur
Berechnung von Abzugssystemen (Demoversion!)!
|
Dresden, den 01.12.2000 |