Instationäre Bewegung des Wassers

Massenschwingungen in Rohrleitungen treten bei Durchflussänderungen dann auf, wenn an beiden Enden der Leitung in Staubecken oder Behältern freie Wasserspiegel gegeben sind. Sie treten beispielsweise an Wasserkraftanlagen auf, deren Triebwasserleitungen mit sogenannten Wasserschlössern ausgestattet sind. Durch diese Bauwerke werden die Druckstöße in den Triebwasserleitungen deutlich reduziert. Verschiedene Bauweisen und das Berechnungsverfahren werden beschrieben und an einem Beispiel erläutert. Andernfalls führen die Durchflussänderungen z. B. durch Armaturen oder Turbinen zu Druckstößen, die für eine wirtschaftliche Bemessung der Rohrwandungen zu begrenzen sind und deren Höhe vom Umfang und der Zeitspanne des Schließ- oder Öffnungsvorgangs abhängt. Die Darstellung der Abläufe bei raschem und langsamen Schließvorgängen, die dazugehörigen wesentlichen Funktionen sowie ein Beispiel befähigen zur Berechnung gängiger Fälle. Zeitlich veränderliche Vorgänge mit freier Oberfläche sind bei der Speicherretention, der Schleusenfüllung und -entleerung sowie bei der Bildung von Schwall- und Sunkwellen zu beobachten. Zur Erläuterung der Beschreibungen und Ansätze dienen auch hier Zahlenbeispiele.