Untersuchungen zum hydraulischen Feststofftransport in Rohrleitungen

Im Rahmen der Forschungsarbeiten am Institut für Wasserbau und Technische Hydromechanik der TU Dresden (IWD) werden aktuell Untersuchungen zum Feststofftransport in wassergefüllten waagerechten Druckleitungen durchgeführt. Der Fokus der Untersuchungen liegt auf den auftretenden Druckverlusten in Abhängigkeit der Feststoffkonzentration und der Kornfraktionen. Ergänzend erfolgen zur Untermauerung der Versuchsreihen 3D-hydronumerische Simulationsrechnungen mit ANSYS Fluent.

Die Bewegung und der Transport von Feststoffen im Wasser ist seit geraumer Zeit ein Forschungsschwerpunkt der Gerinneströmung im Wasser- und Flussbau. Die Durchführung numerischer Simulationen kann dabei in Verbindung mit Modellversuchen bzw. Naturmessungen aussagekräftige Ergebnisse liefern, vor allem in Bezug auf den Geschiebe- und Suspensionstransport in natürlichen Gewässern (z. B. Flüsse, naturnahe Gerinne). Der hydraulische Feststofftransport in Rohrleitungen und dessen qualitative sowie quantitative Charakteristiken und Zusammenhänge sind hingegen in der Vergangenheit im Vergleich zur Gerinnehydraulik bzw. zum pneumatischen Feststofftransport in Rohrleitungen nur im geringeren Rahmen erforscht worden.

Der hydraulische Transport von Feststoffen erfolgt z. B. in Regen- und Schmutzwasserkanalisationen, bei denen zahlreiche Materialien und Abfallstoffe mit dem Wasser mitgerissen werden. Ein weiteres Einsatzfeld ergibt sich beispielsweise bei Rohrleitungen, die bei Nassbaggerarbeiten zum Einsatz kommen und mit denen Schlamm, Sande und Kiese o. A. abgesaugt und transportiert werden. Darüber hinaus ist dieses Phänomen aber auch bei Pumpspeicherkraftwerken sowie Be- und Entwässerungssystemen sehr häufig vorzufinden, bei denen es trotz Vorschaltung von Rechenanlagen und Sandfangen zum Mitreisen und Transport von Feststoffbestandteilen im Rohrleitungssystem kommt.



Copyright: © wvgw Wirtschafts- und Verlagsgesellschaft Gas und Wasser mbH
Quelle: Heft 10 - 2015 (Oktober 2015)
Seiten: 10
Preis inkl. MwSt.: € 10,00
Autor: Bashar Ismael
Prof. Dr.-Ing. Jürgen Stamm
Dr.-Ing. Ulf Helbig

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