FG Geohydraulik und Ingenieurhydrologie Universität Kassel Aufgabe 1: Skizzieren Sie die Energieund Piezometerlinien für die gezeichnete Strömungskonfiguration. a) Ohne Rohrverluste (ideale Strömung!) b) Mit Rohrverlusten (reale Strömung!) c) Wie groß ist die Geschwindigkeit v im mittleren Rohr (Durchmesser D2 = 12 cm) wenn im dünnsten Rohr (Durchmesser D3 = 3 cm) eine Geschwindigkeit von v = 8 m/s gemessen wird? Hydromechanik Übung zur Vorlesung WS 05/06 h D z2 3 D2 Aufgabe 2: Aus einem Speichersee wird durch eine 800 m lange ζk = 0,1 Rohrleitung Wasser in ein Reservoir geleitet. Der ζV = 0,3 200 m Wasserspiegel des Speichersees und des ζk = 0,1 Reservoirs werden konstant auf einer Höhe gehalten. Wie groß ist der Durchfluss Q vom Speichersee zum Reservoir bei den skizzierten Höhenunterschieden unter Berücksichtigung aller Verluste? z=0 z3 50 m Gegeben: neues Stahlrohr mit Rohrdurchmesser d = 0,4 m; Rauhigkeit k = 0,08 mm; scharfer Ein- und Auslauf; Widerstandsbeiwerte der Krümmer und des geöffneten Ventils aus der Skizze. Für die Berechnung von Rohrreibungsbeiwert λ benuzen Sie die Prandlt-Colebrook Formel: 2,51 k d 1 = −2 log + 3 , 71 Re λ λ Aufgabe 3: Ein Kanal soll aus einem Stausee durch eine Rohrleitung gespeist werden. Der Wasserstand im Stausee wird konstant auf 110 müNN gehalten, der Kanal soll mit 0.01 m3/s gespeist werden. Die Rohrleitung hat einen Durchmesser von 0.3 m, eine Gesamtlänge von 100 m, einen Widerstandsbeiwert von λ=0.025 und die Austrittsöffnung liegt in der Höhe von 130 müNN. Es liegt ein scharfkantiger Eintritt vor. Der halbgeöffnete Schieber hat einen Verlustkoeffizienten von 5.0 und die Krümmer haben einen Verlustkoeffizienten von 0.19. Die verwendete Pumpe hat einen Wirkungsgrad von 0.8. a) Ist die Strömung im Rohr laminar oder turbulent? b) Wie groß ist die benötigte elektrische Pumpenleistung?
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