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A three-dimensional two-phase model for flow, transport and mass transfer processes in sewers
Teuber, Katharina
Berlin (Deutschland)
Selbstverlag
2020, 160 S., Abb., Tab., Lit.
Sprache: Englisch

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[Quelle: http://d-nb.info]
Kanalnetze stellen eine wichtige Säule in der Infrastruktur moderner Städte dar. Ihre Funktionsfähigkeit sichert den Transport von Abwasser zur Kläranlage und den Transport von Regenwasser aus Siedlungsgebieten. Schäden an Kanälen können zu In- und Exfiltrationen und gleichzeitig hohen Instandsetzungskosten führen. Einen Risikofaktor für den Zustand von Betonkanälen stellen Umwandlungsprozesse von Schwefelwasserstoff (H2S) dar. Ihre Emission kann nicht nur Kanalwände durch Betonkorrosion zerstören, sondern auch ein Sicherheitsrisiko für Kanalarbeiter*innen darstellen. Innerhalb der letzten Dekaden wurden H2S Emissionen intensiv erforscht und verschiedenste Modelle zur Vorhersage von Geruch und Korrosion entwickelt. Der aktuelle Stand der Technik sind eindimensionalle Modellansätze. Gleichzeitig sind einige vorherrschende Prozesse, beispielsweise die Fließgeschwindigkeiten in der Luftphase, dreidimensional und H2S Emissionen spielen eine besondere Rolle an Stellen mit hoher Turbulenz und komplexen Strömungsfeldern (z.B. Abstürze). Diese Arbeit setzt an diesem Punkt an und untersucht und erweitert ein dreidimensionales Zweiphasenmodell hinsichtlich unterschiedlicher Aspekte. Hierfür wird der Zweiphasen- Löser interFoam der Software OpenFOAM verwendet. In einem ersten Schritt werden die hydrodynamischen Eigenschaften für unterschiedliche Modelle in geschlossenen Querschnitten untersucht. Die Testfälle beginnen bei der einfachen Simulation einer Einphasen-Wasserströmung über eine Schwelle und werden dann hin zu einer hochkomplexen Kanalnetzgeometrie erweitert. Die Ergebnisse der Simulationen werden mit experimentellen Ergebnissen und analytischen Lösungen verglichen. Die komplexe Kanalnetzgeometrie wird mit Ergebnissen eines im Verhältnis 1:20 gebauten Modellversuchs und mit existierenden CFDSimulationen für eine offene Geometrie verglichen, und die Ergebnisse zeigen eine gute Übereinstimmung. Es werden Transport-und Massentransferprozesse anhand verschiedener Beispiele untersucht, wozu vorhandene Erweiterungen des Lösers verwendet werden. Diese Erweiterungen basieren auf der Beschreibung von Massentransfer mittels des Henry- Koeffizienten. Es werden Anpassungen vorgenommen, um H2S Emissionen im Kanal besser beschreiben zu können. Diese umfassen die Beschreibung der Temperaturabhängigkeit des Henry-Koeffizienten sowie das Gleichgewicht zwischen H2S und dem Hydrogensulfid- Anion (HS-) in der Wasserphase und den Einfluss des pH Wertes auf dieses Gleichgewicht. Eine zusätzliche Erweiterung beschreibt die Konzentration von H2S in der Luftphase als Partialdruck. Die Erweiterungen und Anpassungen werden anhand unterschiedlicher analytischer Beispiele validiert, und es werden die Vorteile der Anwendung eines dreidimensionalen Modells gegenüber eines eindimensionalen Ansatzes wird am Beispiel der komplexen Kanalgeometrie gezeigt.
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Kanalnetzplanung und Überflutungsvorsorge
2019, 416 S., 204 x 157 mm, Softcover
Vulkan Verlag
DIN-Taschenbuch, Band Taschenbuch 13/1
Gebäude- und Grundstücksentwässerung - Entwässerungsgegenstände
16., Aufl.
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Beuth
Schriftenreihe aus dem Institut für Rohrleitungsbau Oldenburg, Band 45
2018, 760 S., 212 x 150 mm, Softcover
Vulkan Verlag
Nutzen statistisch-stochastischer Modelle in der Kanalzustandsprognose
Methoden, Modelle und wasserwirtschaftliche Anwendung
2017, XIV, 190 S., m. 65 Farbabb. 25 cm, Hardcover
Springer, Berlin
Schriftenreihe aus dem Institut für Rohrleitungsbau an der Fachhochschule Oldenburg, Band 14
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2017, 290 S., m. Abb. 21 cm, Softcover
Vulkan Verlag
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Bau- und Wohnforschung
1994, 472 S., Abb.,Tab.,Lit.,
Fraunhofer IRB Verlag
Wirtschaftliche Gestaltung von Trägerbohlwänden als Baugrubenverkleidung im Wohnungsbau und erforderliche Maßnahmen zur Vermeidung von Bauschäden durch Trägerbohlwand-Baugruben im Bereich bestehender Bebauung. Anlagenband - Messungen an ausgesteiften Träg. erbohlwänden mit vorgespannten Steifen in nichtbindigem Boden
Bau- und Wohnforschung
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Wirtschaftliche Gestaltung von Trägerbohlwänden als Baugrubenverkleidung im Wohnungsbau und erforderliche Maßnahmen zur Vermeidung von Bauschäden durch Trägerbohlwand-Baugruben im Bereich bestehender Bebauung. Abschlußbericht. Textband
Bau- und Wohnforschung
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