Numerische Simulation von Strömung und Kolkung an Wasserbauwerken
Zugl.: Hannover, Univ., Diss., 2001
Gespeichert in:
| 1. Verfasser: | |
|---|---|
| Format: | UnknownFormat |
| Sprache: | ger |
| Veröffentlicht: |
Hannover
2001
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| Schriftenreihe: | Bericht / Institut für Strömungsmechanik und Elektronisches Rechnen im Bauwesen der Universität Hannover
66 |
| Schlagworte: | |
| Online Zugang: | Inhaltsverzeichnis |
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Tag hinzufügen | Zusammenfassung: | Zugl.: Hannover, Univ., Diss., 2001 AbstractThe goal of this thesis was the further development ol` a three-dimensional numerical mo-del and its application to turbulenl free surface flows and flow-induced scour processes ontypical hydraulic structures such as circular cylinders and groynes.Major emphasis was placed on turbulence and sediment transport modeling. Two versionsof a k-w-model were implemented in the TELEMAC-3D code and verified using openchannel flow results. Furthermore special algorithms regarding the simulation of a scourhole were formulated and implemented. Several strategies were investigated for couplingthe three-dimensional flow model with the morphological model. The three-dimensionalbed shear stresses calculated from the flow model were used lo force the morphologicalmodel.The models were appliedto flow simulation and to scout* generation around circular eylin-ders and groynes. All typically obseıved flow phenomena and morphodynamical changeswere found inthe results.It is concluded that a realistic morphodynamical behaviour up towards a convergence toa final scour depth can be simulated using the numerical models. The results depend stron-gly on the transport rate and several specific modifications of the morphological model.An important feature is an algorithm to consider a sandslide due to sleep bottom gradients. Das Ziel dieser Arbeit besteht in der numerischen Simulation der turbulenten Freispiegel-strömung und der Kolkentwicklung an einem Kreiszylinder und Buhnen als typische Re-präsentanten von Wasserbauwerken.Hierzu wurden verschiedene Arbeiten in den Bereichen der Turbulenz- und der Sediment-transportmodellierung durchgeführt. Sie bestanden in der Implementierung und der Veı'il`i-kation von zwei Varianten des k-tu-Modells in TELEMAC-3D und in der Entwicklungspezieller Ansätze und Algorithmen zur Kolksimulation. Für die Kopplung des dreidimen-sionalen Strömungsmodells mit dem Morphologiemodul wurden unterschiedliche Strate-gien untersucht. Auch hier waren bestimmte Weiterentwicklungen erforderlich, wie z.B.die Sohlschubspannungen des dreidimensionalen Modells als Schnittstelle zum Morpholo-giemodul zu nutzen.ln der Anwendung der Modelle zur Strömungssimulalion und zur Kolkentwicklung amKreiszylinder und an Buhnen waren alle typischen Strömungsphänomene und erwartetenmorphodynamisehen Reaktionen in den Modellergebníssen zu sehen.Hinsichtlich der simulierten Kolkentwieklungen kann zusammenfassend festgestellt wer-›den, daß es möglich ist, mit den entwickelten Modellen ein realistisches morphodynami-sches Verhalten bis hin zum Erreichen einer Endkolktiefe zu modellieren. Die Ergebnissehängen in hohem Maße von der Qualität der Transportformulierung und gegebenenfallsweiterer spezieller Modifikationen ab. Die Entwicklung eines Algorithmus zum Ausgleichzu steiler Bodengradienten erwies sich als essentiell für eine erfolgreiche Kolksimulation. |
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| Beschreibung: | Engl. Zsfassung |
| Beschreibung: | XIV, 138 S. Ill., graph. Darst. |