HydromechanikWS 09/10 4 SWS Vorlesung/Übungen

Prof. Dr. rer. nat. Manfred Koch

kochm@uni-kassel.de

Gabriel Fink

gfink@uni-kassel.deGebäude Technik III/2 „Glaskasten“ 4. Etage Raum 4116

Skript zur Vorlesunghttp://www.uni-kassel.de/fb14/geohydraulik/Lehre/Hydraulik/Hydromechanik.html

LiteraturBollrich, Gerhard: „Technische Hydromechanik“

Hy|dro-, (vor Vokalen auch:) hydr-, Hydr- [zu griech. hýdor = Wasser]

Me|cha|nik,die; -, -en [lat. (ars) griech. mēchanike (téchnē) =die Kunst, Maschinen zu erfinden

Hydromechanik

Hydrostatik

Lehre von den ruhenden Flüssigkeitenund den sich in ihnen ausbildenden inneren Kräften unter dem Einflussäußerer Kräfte

Hydrodynamik

Lehre von der Bewegungder Flüssigkeiten unter demEinfluss von äußerenund Trägheitskräften

Aufgabengebiete des WasserbausBeispiele: Wasserversorgung

The Great Man-MadeRiver Project (Lybien)

Aufgabengebiete des WasserbausBeispiele: Hochwasserschutz

Hochwasserrückhaltebecken

Aufgabengebiete des WasserbausBeispiele: Talsperremehrere Funktionen:• Energiegewinnung• Trinkwasser• Hochwasserschutz

Talsperre Carlsfeld (Sachsen)

Aufgabengebiete des WasserbausBeispiele: Drei-Schluchten-Staudamm (China)

Aufgabengebiete des WasserbausBeispiele: Suez-Kanal

Physikalische Größen

Physikalische Größen

Druck

Energie

Physikalische Formeln:

zx

yx

1~

~

z

ycx c … Proportionalitätsfaktor

Wenn c immer und überall gleich → Naturkonstante

Beispiel Gravitationsgesetz:²

²10674,6 11

221

kg

NmG

r

mmGF

Empirische Formeln:

• Mathematische Beziehungen die auf der Basis von Erfahrung (Empirie) aufgestellt werden

• Keine Beziehung von Eingesetzten Größen zu der berechneten Größe

VKanonenkugel = 1,378 * Krach [Anzahl der Gehörschäden im Umkreis von 10 m]+ 2,48 * Qualm [Sichtweite in der Maßeinheit „Steinwurf“]+ 0,00023 * 1/Gewicht [Gewicht in Maßeinheit „Sandkorn“]

Beispiele aus der Hydromechanik

Chgp

AVQ

g

v

g

pzhE 2

2

2/13/2 Irkv hySt

237,0Re221,00032,0 Gleichung von Nikuradse

Manningformel

Bernoulli

Durchfluss Q

Wasserdruck

Das Wassermolekül

1.2 Zähigkeit / Viskosität