Messung des Durchflusses - Hydrometrie: Theorie und Praxis der Durchflussmessung in offenen Gerinnen - page 284

Wenn der Verbauungsgrad б in etwa 0,4 beträgt, vereinfacht sich Gl. (4.75) zu

(4.76)

q = 1 + 0,058 U / 1 + 0,08 U .

Damit hat der Verbauungsgrad б keinen Einfluss auf den Durchfluss; der Krüm-
mungsparameter U sollte jedoch maximal U = 5 betragen.
Berechnungsbeispiel: In einem Rechteckgerinne von 1,5 m Breite ist ein mobiler Venturi-
kanal mit einem zylindrischen Störkörper mit einem Durchmesser D v = 0,50 m installiert.
Es wird eine Energiehöhe H 1 von 0,45 m gemessen. Wie groß ist der Durchfluss?
1. Berechnung der hydraulischen Kennwerte:
−Verbauungsgrad б = D v / B = 0,5/1,5 = 0,33
−Krümmungsparameter U = 2 × 0,45 2 /[(1,5 − 0,5) × 1,5] = 0,27
− Krümmungskorrektur nach Gl. (4.76):
q = 1 + 0,058 × 0,27/(1 + 0,08 × 0,27) = 0,99.
2. Berechnung von Q k nach Gl. (4.74):
Q k = (1,5 - 0,5) [9,81 (2 × 0,45/3) 3 ] 1/2 = 0,5145 m 3 /s.
3. Berechnung des effektiven Durchflusses Q :
Q = 0,5145 × 0,99 = 0,510 m 3 /s.

Zur Berechnung des Grenzeinstaus, des Einstaueffekts bei unvollkommenem
Abfluss wird auf Hager ( 1994 ) verwiesen. Für eine genaue Durchflussmessung
mit einem mobilen Venturikörper sollte ausschließlich freier Abfluss herrschen.
Unter diesen Bedingungen beträgt die Messgenauigkeit dieses Verfahrens rund
±1,5 %.
Abbildung 4.116 zeigt Fotos von Strömungsbildern bei Versuchen mit einem
mobilen Venturikanal und zylindrischem Venturikörper in einem Rechteckgerinne.
Für den Einsatz in Abwasserkanälen hat Hager ( 1985a ) übrigens auf den zylin-
drischen Venturikörper einen Motor montiert, der den Zylinder um die Längsachse
dreht, damit sich keine festen Inhaltsstoffe am Venturikörper stauen.
Darüber hinaus werden bei größeren Durchflüssen, z. B. in Trapezprofilen, an-
stelle des Kreiszylinders auch Kreiskegel als Venturiköpfe verwendet.

Abb. 4.116 Zylindrischer
Venturikörper eines mobilen
Venturikanals in einem
Rechteckgerinne. (Hager
1994 )