De hydrodynamische krachten op een stortsteenelement

De hydrodynamische krachten op een stortsteenelement

Berendsen, E.

Kalkwijk, J.P.T. (mentor)
Fontijn, H.L. (mentor)

Civil Engineering and Geosciences

Hydraulic Engineering

1988-10-01

Benedenstrooms van uitstroomkonstrukties wordt het stroombeeld bij stromende afvoer gekenmerkt door drukfluctuaties, wervels en neren. Hierdoor ontstaat nogal eens schade aan de uit stortstenen bestaande bodembescherming. In het geval van een eenparige stroming is het begin van bewegen goed te beschrijven d.m.v. het schuifspanningskriterium van Shields. Echter in het geval van een niet-eenparige stroming, zoals benedenstrooms van uitstroomkonstrukties, is weinig bekend omtrent de stabiliteit van stortsteen. Het ontbreken van goede ontwerpformules heeft geleid tot nader onderzoek naar de stabiliteit van stortsteen. Het onderzoek omvatte een studie naar de op een individueel bodemelementje werkende stromingskrachten in relatie tot de stroomsnelheden. In de beginfase richtte de aandacht zich, naast literatuuronderzoek naar de grootte van de optredende krachten, op de ontwikkeling van een instrument voor het meten van krachten. Het in het ontwerpproces opgestelde programma van eisen heeft uiteindelijk geleid tot de keuze van een bladveersysteem. Dit systeem bestaat uit twee van elkaar onafhankelijke, onderling loodrecht verbonden portaalkonstrukties die de krachten d.m.v. verplaatsingen m.b.v. induktieve verplaatsingsopnemers registreren. Na de dimensionering van de bladveren en de overige onderdelen van het instrument volgde de montage van het geheel. Vervolgens werden de eigenschappen van het instrument onder statische omstandigheden bepaald. In de slotfase van het projekt'werd een aantal experimenten in het laboratorium uitgevoerd naar de werking van het instrument in de praktijk. Bij de verwerking van de verkregen gegevens en voor het vinden van een relatie tussen snelheid en kracht is gebruik gemaakt van diverse aangepaste komputerprogramma's. Uit de verkregen resultaten kan gekonkludeerd worden dat de eerste stap in de richting van de ontwikkeling van een instrument met goed gevolg is afgelegd. Voor de vervolmaking dient o.a. aandacht besteed te worden aan het optreden van temperatuureffekten, corrosie en het loslaten van wervels achter het steentje. Voorts is het mogelijk gebleken om bij eenparige stroming een relatie tussen de gemiddelde snelheid en de gemiddelde op het steentje werkende kracht te vinden.

shear stress
flow force
bed protection
shields

http://resolver.tudelft.nl/uuid:c8251d3e-5bd6-4201-be8c-8e9f0e1d837b

Student theses

master thesis

(c) 1988 Berendsen, E.