FeedGeschwindigkeitskoefsizient
TechnikBau-Lexikon 1881

Geschwindigkeitskoefsizient, m., frz. Oefficient m. de vitesse, engl. Coëfficient of velocity. Bei dem Ausfluß des Wassers durch Mündungen in dünner Wand giebt die theoretische Geschwindigkeit v 2g. R, wobei h die Druckhöhe, einen größeren Werth, als wirklich der Fall (effektive Geschwindigkeit).Das Verhältnis diesereffektiven Geschwindigkeit zur theoretischen nennt man den G. Bezeichnet man diesen mit o, so ist die Ausflußgeschwindigkeit im einfachsten Fall: v. . 2g h, wobei nach Weisbach p im Mittel 0, beträgt. Koefftzientenbeslimmung beim Woltmannschen Hydrometer (s. d. Art. Geschwindigkeitsmesser). Die Geschwindigkeit v des Wassers ermittelt man aus der Zahl der Umdrehungen (u) des Woltmannschen Hydrometers pro Zeiteinheit, indem man Vu mal einer korrigirenden Größe k setzt, so daß die Formel im allgemeinen lautet vE u. Die genaue Bestimmung dieses Werthes von k ist bei Wassermessungen von höchster Wichtigkeit, da hauptsächlich hiervon der Genauigkeitsgrad in der Berechnung der Wassermenge re. eines fließenden Gewässers abhängig ist. Ganz irrig ist die bis jetzt vielfach noch festgehaltene Meinung, dieser Koeffizient ksei ein für alle Fälle konstanter Werth. Die neuesten Untersuchungen süddeutscher u. sächsischer Hydrotekten weisen nach, daß sich der Werth k bei jeder Geschwindigkeit ändert; er wird um so größer, je kleiner Wist, und umgekehrt. Die Bestimmung des vermittelnden Werthes kerfolgt durch Benutzung einer bereits bekannten Geschwindigkeit in fließendem oder stehendem Wasser. I. In fließendem Wasser. Man kann hierzu das sogenannte Aichverfahren anwenden, wie dasselbe zur Messung von Wassermengen dient (s. d. Art. Wassermessungen). Man erhält hier durch den Quotient aus der im Aichgefäß aufgefangenen Wassermenge und dem benetzten Querschnitt des Zuleitungsgerinnes /E die Geschwindigkeit v. Da jedoch das Aichverfahren stets ein hydraulisches Observatorium erfordert und ein solches — weil mit größeren Kosten verknüpft — selten zu Gebote steht, so bedient man sich einfacher der Geschwindigkeitsbestimmung durch Oberflächen-Schwimmer (s. d. Art. Geschwindigkeitsmessung) an verschiedenen Stellen geradliniger Wasserläufe mit kleineren und größeren Geschwindigkeiten. Ist durch diese eine größere Anzahl von kleinen und größeren Geschwindigkeiten bestimmt, so hält man an denselben Punkten, wo letztere ermittelt wurden, den Woltmannschen Flügel ein, beachtet die Umdrehungszahlen u u. berechnet sich aus v und u die Koeffizienten k, worüber später das Näherefolgt. — 2. Iustilltehendem Wasser. In einem Kanal, Teich, Hafen u. dergl., deren Wasser still steht, läßt man einen Kahn, der schwer genug sein muß, um nicht zu schwanken, durch 2Mann an einem Seil nach verschiedenen Geschwindigkeiten vorwärts bewegen, nachdem man den Woltmannschen Hydrometer an dem vorderen Ende, ca. 1m. von der Kahnspitze entfernt, an einer Eisenstange befestigt und um ein konstant bleibendes Maß (etwa 0, m.) ins Wasser eingelassen hat. Zu diesem Zwecksteckt man sich zunächst zwei um 100 oder 80 m. (je länger, je besser) von einander entfernte, zur Fahrrichtung senkrecht stehende Querlinien AB und COD, s. Fig. 1870, durch Baken ab. Den Kahn H stellt man ca. 25 me hinter die erste Querlinie AB, damit die Flügel des Instrumentes schon vor der Beobachtung in gleichmäßigen Umlauf versetzt werden. Auf diese Länge bleibt der Bewegungsmechanismus arretirt. Bei A oder B hat sich ein Mann aufzustellen, liglit / mothes 1882bd2/0442 welcher, sobald die vertikale Eisenstange, an der das Instrument sich befindet, in die Richtung von AB gelangt, dies durch einen kurzen Ruf anzuzeigen hat. In genau demselben Augenblick hat der das Instrument auf dem Kahn Beobachtende die Arretur aufzuheben. Der Gehülfe bei A läuft sofort nach O und signalisirt dort in gleicher Weise das Eintreffen der Kahnspitze in Querlinie OD. Bei dem ersten Signal bei A wird sofort die Sekundenuhr beobachtet, an welcher die Zeit, welche der Kahn zu dem Weg in der Länge ACOoder BD(= 100 m.) braucht, genau abgelesen wird. Aus Weg u. Zeit ergiebt sich sodann leicht die Geschwindigkeit pro Sekunde. Diese Versuchsfahrten müssen häufig und so lange fortgesetzt werden, bis man bei jeder der betreffenden Geschwindigkeiten möglichst eine und dieselbe der Geschwindigkeit entsprechende Umdrehungszahl der Flügel erhalten hat. Statt des Kahnes kann man sich in schmalem Kanal mit stehendem Wasser einer Vorrichtung bedienen, wie sie bei den sächsischen hydrotechnischen Untersuchungen im J. 1871 (bei 7 m. Kanalbreite) angewendet wurde, s. Fig. 1871. An beiden Ufern des Kanals werden horizontale Eisenbahnschienenstränge gelegt, auf denen beiderseits je 2 eiserne Räder laufen. Mit diesen hängt ein Podium BB zusammen, in dessen Mitte ein bis nahe zum Wasserspiegel reichendes Kastengestell AA von ca. 1 qm. Grundfläche hängt. In diesem Gestell befindet sich ein Mann, welcherauf Signal das Instrument natenmittelpunkt o gehenden Geraden, nach welcher für u o auch v Ho folgt. Nun können aber die Flügel bei einer Geschwindigkeit stillstehen, welche die Reibungswiderstände im Instrument nicht zu überwinden vermag, mithin muß noch eine Konstante zugefügt werden. Man hat hierfür die Formel v + b. u aufgestellt, welche selbst bei u-o noch einen Werth a übrig läßt, derjenigen Geschwindigkeit entsprechend (s. Fig. 1873), welche den Flügel nicht mehr umdreht. Es ist dies die Gleichung einer Geraden DD, nach welcher tan & b und v wird, wenn u⸗ o. Obgleich diese Formel besser ist, so haben doch die neuesten Untersuchungen Grebenau's u. A. m., welche durch Grabner analytisch bestätigt wurden, ergeben, daß der Koeffizient nicht durch die Gleichung einer Geraden ausdrückbar, sondern eine von der Geschwindigkeit abhängige, variable Größe ist, deren Gesetz nur durch eine Kurve, u. zwar durch eine Parabel sich darstellen läßt. In Uebereinstimmung mit Baumgarten (Annales des ponts et chaussées 1848) fand Grebenau aus 300 sorgfältig angestellten Versuchsfahrten den Ausdruck Hierin bedeuten: Ldie Länge des von der Fahrvorrichtung zwischen den Querkinien durchlaufenen Weges; Ldie Anzahl der hierzu verbrauchten Sekunden; Ndie Anzahl der Umdrehungen des Flügels bei Tund L; v die Geschwindigkeit des Kahnes etc. (Wassers); u die Anzahl der Flügelumdrehungen pro Sekunde; pe der umgekehrte Parameter der Parabel, nach welcher die Umdrehungszahlen Nbei abnehmender Geschwindigkeit abnehmen; 6 die der größten Geschwindigkeit der Versuchsfahrten entsprechende Umdrehungszahl-Ordinate des Scheitels der Parabel; die den größten Geschwindigkeiten (der Versuchsfahrten) entsprechende Zeitdauer (= horizontaler Abstand der y-Achse vom Scheitel der Parabel). Die aus diesen Gesetzen entspringenden Verhälnisse stellt man sich nach Interpolation von Zwischenwerthen am geeignetsten in eine Tabelle zusammen, aus welcher man bei gegebener Umdrehungszahl die zugehörige Geschwindigkeit sofort entnehmen kann. Auf alle Fälle ist es vortheilhaft, der Sicherheit wegen die so gefundenen Geen durch Oberflächenschwimmer nochmals zu kontroliren. v. Wagn.

Illustrirtes Bau-Lexikon. Praktisches Hülfs- und Nachschlagebuch im Gebiete des Hoch- und Flachbaues, Land- und Wasserbaues, Mühlen- und Bergbaues, der Schiffs- und KriegsbaukunstHrsg. von Oscar Mothes, 4. Aufl., Leipzig und Berlin: Otto Spamer 1881–1884 · Bd. 2, S. 432Scan: Universitätsbibliothek Heidelberg · gemeinfrei

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