Lufteinzug in vertikalen Fallschächten

Abstract

Bei der vorliegenden Diplomarbeit handelt es sich um ein Grundlagenforschungsprojekt über das hydraulische Verhalten von vertikalen Fallschächten hinsichtlich der Luftaufnahme. Die Versuche wurden am Wasserbaulabor der TU Wien durchgeführt. Die Diplomarbeit ist als weiterführende Studie einer bereits erstellten Diplomarbeit am selbigen Institut durch Velkova [6] zu sehen. In der gegenständlichen Arbeit wurde die von Velkova untersuchte Modellfamilie um mehrere Durchmesser und Fallrohrlängen erweitert. Die Überdeckungswassermengen für Durchmesser größer 100 mm, welche aus Gründen der vorhandenen Modellumgebung nicht erreicht werden konnten, wurden mit Hilfe an kleineren Durchmessern gemessenen Überdeckungswassermengen extrapoliert. Die Hauptaufgabe bestand in der Bestimmung des Lufteinzuges und der Druckverhältnisse im Fallschacht während des Betriebes. Damit sollten Maßstabseffekte, welche bei belüfteten Abflusszuständen immer auftreten, anhand einer Modellfamilie von geraden Fallrohren identifiziert werden. Die Versuchsergebnisse dienen als Grundlage für einen weiteren Modellversuch zur Bestimmung der Hochwasserabfuhrfähigkeit des Hochwasserentlastungsturms des Ausgleichsspeichers Gösskar.<br />

The presented thesis is a basic research work on the hydraulic behavior of vertical shafts regarding the air entrainment. The tests were performed at the Hydraulic Engineering Laboratory of the Technical University Vienna. This study is based on a thesis written by Velkova [6] at the same Institute. In this work, the investigation of Velkova on a model family was extended by further diameters and pipe lengths. The critical submergence discharge for diameters greater than 100 mm, could not be reached due to the available model arrangement.<br />Therefore the critical submergence discgarge was calculated by extrapolation of measured results on smaller pipe diameters. Basically the general task consists of determining of the air entrainment and the air pressure in the vertical shaft. These results should reveal scale effects scale effects, which ocure always on aereted vertical shafts, by means of a model family of straight pipes. The test results should serve as a basis for a further hydraulic model to determine the flood discharge capacity of the morning glory spillway at the Gösskar reservoir.