Hydraulik Kreisprofil

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Hydraulik Kreisprofil — Teilfüllung von Abwasserleitungen

📖 Prandtl-Colebrook (betriebliche Rauheit k_b) · SN 592 000

Vollfüllung v_v/Q_v · Teilfüllungskurve in 15 Stufen (A, l_u, r_hy, v, Q, Froude, Energiehöhe, Wandschubspannung) · Betriebspunkt-Füllgrad für Q_max (Höhe h/D_i und Fläche A/A_v) · max. Abflusswert bei Füllgrad h/D_i = 0.7 · Abzug Rohrdurchmesser (Inliner)

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Bearbeiter

Datum

Vorgaben

Leitungsteil (z.B. Grundleitung) mit Maximalabfluss

Maximalabfluss Q_max
Bemessungsabfluss des Leitungsteils (z.B. Q_tot aus den Grundleitungen)

l/s

Sohlgefälle I_s
= 10 ‰

Betriebliche Rauheit k_b
SN 592 000: k_b = 1.0 mm

Wassertemperatur
bestimmt die kinematische Zähigkeit ν

°C

Rohrreihe
Innendurchmesser-Tabellen

—

Nennweite DN
setzt den Innendurchmesser aus der Rohrreihe

—

Innendurchmesser gewählt D_i
manuell übersteuerbar

Abzug Rohrdurchmesser (z.B. Inliner)
Wandstärke s der Innenbeschichtung — beidseitig: D_i,eff = D_i − 2·s

Vollfüllung

Prandtl-Colebrook mit r_hy = D_i,eff/4

Kinematische Zähigkeit ν–

Mindestdurchmesser gemäss Q_max d_i = 0.477 · (Q_max · k_b^1/6 / √I)^3/8–

Wirksamer Innendurchmesser D_i,eff D_i,eff = D_i − 2·s–

Rohrquerschnitt A_v A_v = π·D_i,eff²/4–

Rohrumfang U_v U_v = π·D_i,eff–

Fliessgeschwindigkeit v_v –

Abfluss bei Vollfüllung Q_v Q_v = v_v · A_v–

Max. Abflusswert bei Füllgrad h/D_i = 0.7 Q_0.7 = 0.84 · Q_v A/A_v ≈ 0.748–

v=−2·lg( 2.51·ν/(4·r_hy·√(8·g·r_hy·I)) + k_b/(14.84·r_hy) ) · √(8·g·r_hy·I)

–

Höhen-Füllgrad h/D_i bei Q_max

–

Flächen-Füllgrad A/A_v bei Q_max

–

Fliesstiefe h_T [mm]

–

v am Betriebspunkt [m/s]

–

Beurteilung Dimension

–

📊 Kreisprofil & Teilfüllungskurve

Querschnitt mit Betriebspunkt-Füllstand (Höhen- und Flächen-Füllgrad) · Q/Q_v über h/D_i

Teilfüllung — 15 Stufen

Fliesstiefe in Schritten von D_i,eff/15 · Höhen- und Flächen-Füllgrad · Betriebspunkt eingefügt

h_T [mm]	h/D_i	A/A_v	A [m²]	l_u [m]	r_hy [m]	v [m/s]	Q [l/s]	Q_t/Q_v	b_sp [m]	Fr	h_E [m]	τ [N/m²]
– Gefälle und Innendurchmesser erfassen –

φ=4·arcsin(√(h_T/D_i)) · A = D_i²/8·(φ − sin φ) · l_u = D_i/2·φ · r_hy = A/l_u · b_sp = D_i·sin(φ/2)

A/A_v=(φ − sin φ)/(2π) — Flächen-Füllgrad. h/D_i ist der Höhen-Füllgrad (Fliesstiefe): bei h/D_i = 0.7 sind rund 74.8 % des Querschnitts gefüllt, bei h/D_i = 0.5 genau 50 %.

v, Q=Prandtl-Colebrook mit r_hy der Teilfüllung · Q = v·A

Fr=v / √(g·A/b_sp) · h_E = h_T + v²/(2g) · τ = ρ·g·I·r_hy