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Gewählte Diplomarbeit / Masterarbeit:

Michael Reiter (2017): OPTIMIERUNG EINES MESSSYSTEMS ZUR DIREKTEN SOHLSCHUBSPANNUNGSMESSUNG.
Diplomarbeit / Masterarbeit - Institut für Wasserwirtschaft, Hydrologie und konstruktiven Wasserbau (IWHW), BOKU-Universität für Bodenkultur, pp 105. UB BOKU obvsg

Datenquelle: ZID Abstracts
Abstract:
Die Sohlschubspannung stellt eine wichtige Beziehung zwischen turbulenter Strömung und Sedimenthaushalt im gesamten Wasserbau dar. Jedoch ist eine reine Betrachtung der zeitlich gemittelten Werte der fluktuierenden Sohlschubspannung nicht ausreichend um die daraus hervorgehenden Auswirkungen hinreichend zu erfassen. Die Minima und Maxima, beziehungsweise die Häufigkeit und Dauer von auftretenden Sohlschubspannungsereignissen sind für den Bewegungsbeginn von weitaus größerer Bedeutung. Kern dieser Diplomarbeit ist die Weiterentwicklung eines Messsystems beziehungsweise eine Überarbeitung des Messkonzepts zur direkten Messung der Sohlschubspannung. Die von der Strömung auf eine mittels 3D-Druck reproduzierte Gewässersohle wirkende Kraft wird durch eine Drei-Achs Kraftmesszelle erfasst und aufgenommen. Die Funktionalität wurde im Laborversuch bei unterschiedlichsten Strömungsverhältnissen getestet und bestätigt. Der Abgleich mit indirekten Auswerteverfahren zur Ermittlung der Sohlschubspannung liefert vergleichbare Ergebnisse über weite Teile der Versuchsszenarien. Gemessene Spitzenwerte übersteigen die Mittelwerte der variablen Sohlschubspannung um mehr als die Hälfte in allen aufgezeichneten Zeitreihen. Die Daten der fluktuierenden Sohlschubspannung folgen in den untersuchten Strömungszuständen einer Normalverteilung um ihren Mittelwert. Die gemessenen Turbulenzintensitäten bewegten sich in Abhängigkeit der Strömungsszenarien im Bereich von 0.17 und 0.23. Nach Entwicklung und Erprobung steht ein weiterentwickeltes Messgerät zur direkten Sohlschubspannungsmessung zur Verfügung. Mit einer optional adaptierbaren Scherplatte ist die Flexibilität hinsichtlich unterschiedlichster Sohlrauigkeiten gegeben. Der nächste Schritt ist der Einsatz des Messgerätes am Forschungsgerinne des IWHW. Neben der Erfassung der Schubspannungscharakteristik im größeren Maßstab, soll der Einfluss der Strömungskraft auf den Bewegungsbeginn unterschiedlicher Steingrößen untersucht werden.

Beurteilende(r): Habersack Helmut
1.Mitwirkender: Gmeiner Philipp

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