Untersuchungen zur Gasdurchlässigkeit trockener und teilgesättigter Sande:
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Essen
Verl. Glückauf
1996
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| adam_text | Titel: Untersuchungen zur Gasdurchlässigkeit trockener und teilgesättigter Sande
Autor: Schoen, Hans-Gerd
Jahr: 1996
Mitteilungen aus dem Fachgebiet Grundbau und Bodenmechanik 22 Herausgegeben von Professor Dr.-Ing. W. Richwien Universität - Gesamthochschule Essen Untersuchungen zur Gasdurchlässigkeit trockener und teilgesättigter Sande von Hans - Gerd Schoen Verlag Glückauf GmbH Essen 1996
Inhaltsverzeichnis Seite 1 Einführung und Aufgabenstellung 1 2 Gesetzmäßigkeiten von Strömungen in Lockerböden 4 2.1 Vorbemerkung 4 2.2 Laminare Strömung 7 2.2.1 Schichtenströmung und Reibungsgesetz von NEWTON 7 2.2.2 Laminare Strömung in geraden kreisförmigen Kapillaren 9 2.2.3 Laminare Strömung in Lockerböden 10 2.2.4 Gültigkeitsgrenzen für laminare Strömungen in Lockerböden 14 2.2.5 Hydraulische Ersatzradien 15 2.3 Turbulente Strömung 16 2.3.1 Turbulente Strömung in geraden kreisförmigen Kapillaren 16 2.3.2 Mechanische Ähnlichkeit von Strömungen 17 2.3.3 Gesetzmäßigkeiten bei turbulenten Strömungen in Rohrleitungen 20 2.3.4 Turbulente Strömung in Lockerböden 22 2.3.5 Abgrenzung zwischen laminarer und turbulenter Strömung in Lockerböden durch die kornspezifische REYNOLDS-Zahl 23 2.3.6 Beschreibung des geschwindigkeitsabhängigen Durchflußwiderstands bei turbulenten Strömungen 25 2.4 Molekularströmung 26 2.4.1 Molekularströmung in geraden kreisförmigen Kapillaren 26 2.4.2 Molekularströmung in Lockerböden 31 2.4.3 Abgrenzung zwischen molekularer und laminarer Strömung in Lockerböden 32 2.5 Mehrphasenströmungen in Lockerböden 33 2.5.1 Grundlagen 33 2.5.2 Grenzen zwischen Mehrphasen- und Einphasenströmungen in Lockerböden 38 2.6 Zusammenfassende Bewertung der strömungstheoretischen Grundlagen 39
40 40 40 43 44 46 51 55 57 60 60 63 65 67 69 69 71 79 81 83 83 86 89 91 II Bisherige Untersuchungen zur Gasdurchlässigkeit trockener und teilgesättigter Lockerböden Laboruntersuchungen an Lockerböden Versuche von WAGNER Versuche von SCHENCKZU SCHWEINSBERG Versuche von STROBL Versuche von KISTER Versuche von RUIZ-RODRIGUEZ Versuche von WYCKOFF und BOTSET Feldversuch in Lockerboden von KRAMER und SEMPRICH Artverwandte Untersuchungen Laboruntersuchungen an Sandsteinen und Glasfiltern von KLINKENBERG Luftdurchlässigkeitsbestimmung von Lockerböden für ackerbauliche Zwecke Bestimmung der Luftdurchlässigkeit von Beton Bewertung der bisherigen Untersuchungen Versuchsprogramm und Versuchsaufbau Versuchskonzept und variierte Versuchsparameter Versuchsapparatur Auswahl und Beschreibung der untersuchten Sande und Kiese Maßnahmen zur Verminderung von Randumläufigkeiten Versuchsdurchführung und Meßprogramm Versuche an trockenen Sanden und Kiesen Versuche an teilgesättigten Sanden und Kiesen Vergleichende Versuche zur Luft- und Wasserdurchlässigkeit Genauigkeit der Messungen
95 95 95 95 98 100 106 107 110 112 116 116 122 122 123 132 132 139 139 141 143 145 145 147 149 151 154 III Versuchsergebnisse Vorbemerkung zur Darstellung der Versuchsergebnisse Luftdurchlässigkeit Einfluß der Sandart Einfluß der Einbaudichte Einfluß des Wassergehalts Einfluß der Versuchszylinderabmessungen Einfluß der Kompressibilität der Luft Potentialabbau Vergleich Wasser- und Luftdurchlässigkeit Gültigkeitsbereich des erweiterten DARCY-Ansatzes für Gas- und Wasserströmungen im Boden Abgrenzung zwischen laminarer und turbulenter Strömung Abgrenzung zwischen laminarer und molekularer Strömung Abgrenzung zwischen Einphasen- und Mehrphasenströmung Gesetzmäßigkeiten von turbulenten Strömungen im Boden Vorschlag zur Bestimmung des Durchlässigkeitsverhaltens von Sanden für beliebige NEWTONsche Fluide Vorbemerkung und Modellvorstellung Modellverifikation Einfluß der Sandart Einfluß der Einbaudichte Einfluß des Wassergehaltes Anwendungsbeispiele Übergang von laminarer zu turbulenter Strömung Bestimmung der Luftdurchlässigkeit von Sanden mittels Wasserdurchlässigkeitsbestimmung nach DIN 18130 Bestimmung der gradientabhängigen Wasserdurchlässigkeit von Kiesen und Schotter Zusammenfassung Literatur
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