BOKU - Universität für Bodenkultur Wien - Forschungsinformationssystem
Gewählte Diplomarbeit / Masterarbeit:
Gerold Mader
(2020):
Weiterentwicklung und Test eines Prototyps zur Messung von Geschwindigkeitsprofilen in granularen Suspensionen.
Diplomarbeit / Masterarbeit - Institut für Alpine Naturgefahren (IAN),
BOKU-Universität für Bodenkultur,
pp 54.
UB BOKU
obvsg
FullText
- Abstract:
- Murgänge und andere Massenbewegungen weisen ein Fließverhalten auf, welches sich von jenem von Reinwasserabflüssen unterscheidet, vor allem was die Bewegung der Teilchen innerhalb der Masse betrifft. Die Beschreibung dieses Verhaltens erfolgt durch Modellansätze, welche wiederum auf ihre Güte überprüft werden müssen. Für diese Überprüfung wurden bisher mittlere Geschwindigkeiten und Fließtiefen für den gesamten Murkörper herangezogen. Allerdings gibt es bisher kaum Messungen, welche belastbare Daten zur Erstellung eines Geschwindigkeitsprofils liefern. In dieser Arbeit wird ein Gerät getestet, welches in der Lage ist, diese Geschwindigkeiten in unterschiedlichen Fließhöhen simultan zu messen. Der Versuchsaufbau setzt sich aus einer Trommel mit einem Durchmesser von 2,45 m mit einem sich darin befindlichen 0,45 m breiten Kanal und einer 86,6 cm lange und 11 cm breite Messfinne zusammen. In den Kanal wurden im Zuge der Messungen unterschiedliche Versuchsmaterialien gegeben. In Kombination mit der Hauptkomponente Wasser wurden sowohl Keramikkugeln mit Durchmessern von 2,8 bis 4,3 mm als auch gerundete Kieskörner mit Durchmessern von 4 bis 8 mm in Suspension gebracht. Das Startvolumen des Wassers betrug 15 Liter. In die Suspensionen wurde die Messfinne eingebracht. Auf dieser befinden sich 10 Elektrodenpaare, die die Veränderung der Leitfähigkeit in 5 verschiedenen Fließhöhen messen kann. Die Experimente wurden mit beiden Suspensionen bei Trommelgeschwindigkeiten zwischen 3 Umdrehungen pro Minute (0,39 m/s) und 9 Umdrehungen (1,55 m/s) durchgeführt und zeigten, dass die meisten verschiedenen Geschwindigkeiten bei 3 Umdrehungen pro Minute bei beiden Mischungen und zusätzlich bei der Kies-Wasser-Suspension bei 5 und 7 Umdrehungen gemessen wurden. Im Zuge der Datenauswertung konnten zudem Geschwindigkeitsprofile gewonnen werden, welche einen Einblick in das Fließverhalten der Versuchsmaterialien geben.
- Beurteilende(r): Kaitna Roland