Universität Stuttgart
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Item Open Access Ausbreitungsvorgänge in Gewässern : ein Reisebericht über Forschungsarbeiten in den USA im Jahr 1973/74(1974) Kobus, HelmutDer vorliegende Reisebericht soll einen Überblick über derzeitige Forschungsarbeiten in den U. S.A. geben, die einen direkten Bezug zum Forschungsprogramm des SFB 80 haben. Sinn des Berichts ist es, Wissenschaftlern, die sich mit Ausbreitungsvorgängen in Gewässern befassen - und hier in erster Linie den SFB-Mitarbeitern - einen schnellen Überblick zu geben und einen direkten Zugang zu den neuesten Arbeiten in den U. S.A. zu verschaffen. Es soll der Frage nachgegangen werden, wie sich eingeleitete Fremdstoffe in natürlichen Gewässern ausbreiten und von welchen Faktoren die Ausbreitungsvorgänge abhängen. Diese Zusammenhänge sind deshalb von entscheidender Bedeutung, weil im allgemeinen nur Information über Einleitungen vorliegt (und sich nur Einleitungen direkt beeinflussen lassen}, während Kriterien zur Gewässergüte überall im Gewässerkörper erfüllt sein sollen. Wenn also allgemeine Gewässergütekriterien jemals in definitive Einleitungskriterien umgemünzt werden sollen, dann ist ein quantitatives Verständnis der Ausbreitungsvorgänge unter dem Einfluß von Einleitungsbedingungen und natürlichen Gegebenheiten unerlässlich.Item Open Access Untersuchungen über die Verminderung der besonders sinkstoffreichen Dichteströmung in Brackwassergebieten durch Luftblasenschleier(1970) Kobus, HelmutDer Einsatz von Luftschleiern gewinnt im Wasserbau zunehmend an Bedeutung, obwohl quantitative Angaben über die erzeugten Strömungsverhältnisse und die Wirkungsweise solcher Anlagen noch weitgehend fehlen. Modellversuche sind bislang alle daran gescheitert, daß sich die gewonnenen Ergebnisse nicht auf die Natur übertragen ließen. Deshalb wurde in der vorliegenden Arbeit der Versuch unternommen, die physikalische Wirkungsweise des Luftschleiers und die noch völlig unbekannten Maßstabseffekte zu behandeln. Im zweiten Teil der Arbeit wird dann speziell der Einsatz von Luftschleiern zur Bekämpfung von Schlickeintreibung infolge Dichteströmungen untersucht.Item Open Access Experimentelle Ermittlung des von einem Luftschleier in einer Querströmung erzeugten Strömungsfeldes(1974) Kobus, Helmut; Honekamp, Hermann; Barczewski, BaldurUntersuchungen an Luftschleiern in seitlich unbegrenztem Medium bleiben auf ruhendes Wasser beschränkt. Es hat sich jedoch gezeigt, daß dem Einfluß einer überlagerten Querströmung sehr große Bedeutung zukommt, da eine Horizontalströmung die Strömungsverhältnisse sehr viel stärker verändert als eine direkte Superposition vermuten ließe. Zur Klärung dieser Zusammenhänge wurde im Rahmen des Projektes A (Ausbreitungsvorgänge) des Sonderforschungsbereiches 80 an der Universität Karlsruhe ein Teilprojekt A3 mit dem Titel "Luftschleier in einer Querströmung" in Angriff genommen und in den Jahren 1970 bis 1973 bearbeitet. Ziel dieser teils experimentellen, teils analytischen Arbeit ist es, den Einfluß einer Querströmung auf das Strömungsfeld eines Luftschleiers quantitativ zu erfassen. Als Ausgangsbasis für die analytische Behandlung dient ein vom Projektleiter erarbeitetes analytisches Modell für Luftschleier in stehenden Gewässern, mit dem zum ersten Mal Modellversuche auf Verhältnisse in der Natur übertragen werden konnten. Dieses Modell soll auf Luftschleier in einer Querströmung erweitert und durch Experimente verifiziert werden. Die Untersuchungen haben zum Teil zum Ziel, die Möglichkeiten und Grenzen des Einsatzes von Luftschleiern in Flüssen zur Steuerung von Ausbreitungs- und Transportvorgängen zu erkunden. Darüber hinaus können die hier gewonnenen Erkenntnisse als Entscheidungshilfen dienen, die es ermöglichen, Luftschleieranlagen betriebssicher und wirtschaftlich zu entwerfen und auszulegen.Item Open Access Gesetzmässigkeiten der Modelldarstellung von Anlagen zur Sauerstoffanreicherung : Abschlußbericht zum Forschungsvorhaben DFG Ko 528/1 und 3 ; Bearbeitungszeitraum: 1975 - 1979(1979) Kobus, Helmut; Markofsky, MarkDer vorliegende Bericht faßt abschließend die Arbeiten des Forschungsprojekts Ko 528/1 und 3 zusammen. Das durchgeführte Arbeitsprogramm enthält folgende Abschnitte: (1) Modellgesetzmäßigkeiten der Wehrbelüftung: Dimensionsanalyse und Auswertung aller verfügbaren Modell- und Naturmeßdaten aus der Literatur. (2) Luftblasenschleier in strömendem Wasser: Systematische Laborversuche zur künstlichen Sauerstoffanreicherung in Fließgewässern unter Verwendung von Druckluft und Sauerstoffgas, sowie Auswertung der verfügbaren Literaturdaten über Labor- und Naturmessungen. (3) Luftblasenschleier in stehenden Gewässern: Systematische Labormessungen an einer Modellfamilie unterschiedlicher Dimensionen.Item Open Access Großpumpversuch Horkheimer Insel : analytische Auswertung(1993) Schad, Hermann; Kobus, Helmut; Teutsch, GeorgEin maßgebliches Forschungsziel des genannten PWAB-Projektes ist die Identifikation des hydraulischen Durchlässigkeitsfeldes mit Hilfe von verschiedenen Erkundungsmethoden sowie eine Bewertung der eingesetzten Methoden. Daneben kommt der Problematik des Übergangs von klein- zu großskaligen Erkundungen besondere Bedeutung zu. Während der ersten Projektphase wurden vor allem im Bereich des nordwestlichen Teilfeldes an vielen Beobachtungsmeßstellen sogenannte Kleinpumpversuche durchgeführt. Dabei wurde das Grundwasser über einen Zeitraum von jeweils 2 Stunden abgesenkt. Das Absenkungsverhalten des Aquifers wurde an mehreren umliegenden Meßstellen aufgezeichnet. Als Vergleich zu diesen kleinskaligen Erkundungen wurde die Durchführung eines Großpumpversuchs projektiert. Damit sollten zum einen effektive Aquiferparameter ermittelt und zum anderen eine Untersuchung der Abhängigkeit der ermittelten hydraulischen Parameter vom Abstand zwischen Pump- und Beobachtungsbrunnen ermöglicht werden.Item Open Access Vertikal-ebene Berechnungen der Emme-Versickerung im Testareal Kirchberg : Zwischenbericht(1986) Kobus, Helmut; Söll, Thomas; Berg, MarionZwischen dem Wasser- und Energiewirtschaftsamt Bern/Schweiz (WEA) und dem Institut für Wasserbau der Universität Stuttgart besteht eine Kooperationsvereinbarung hinsichtlich der numerischen Modellierung der hydrothermischen Feldversuche des WEA Bern im mittleren Emmental. Derzeit werden Modellrechungen durchgeführt, um das raumzeitliche Temperaturfeld im Einflußbereich der Emmeversickerung im Testareal Kirchberg zu beschreiben.Item Open Access Entwicklung eines optischen Konzentrationsmeßverfahrens zur Ermittlung des turbulenten Massenaustauschs in ein- und zweiphasigen Auftriebsstrahlen(1974) Barczewski, Baldur; Kobus, HelmutUnabhängig von allen Einschränkungen und bisher noch ungeklärten Fragen, kann schon nach den wenigen durchgeführten Versuchen gesagt werden, daß die optische (Extinktions-) Methode der Konzentrationsmessung, die für einphasige Systeme durchaus üblich ist, auch für Messungen in Wasser-Luftgemischen bzw. Zweiphasenströmungen gute und ausbaufähige Möglichkeiten bietet. Nach entsprechender Entwicklung und Erprobungszeit sollte dieses Verfahren auch für Routinemessungen anwendbar sein. Zusammen mit der Blasengrößenmessung und der noch weiterzuentwickelnden Blasengeschwindigkeitsmessung sowie der leicht durchführbaren Blasenzählung, die zusammen wieder die Messung der örtlichen Volumenkonzentration der Luftblasen ermöglichen, bietet sich ein in sich geschlossenes System für Messungen in Zweiphasensystemen. Durch diese Methoden werden wesentliche Größen in Zweiphasenströmungen meßbar, womit unter anderem ein erheblicher Beitrag zur Erforschung des Ausbreitungsverhaltens strahlförmiger Einleitungen mit Auftriebseffekt geleistet werden könnte.Item Open Access Numerische Modellierung des Wärmetransports und Wärmehaushalts im Grundwasser : Konzept zur Berechnung der gegenseitigen Beeinflussung von Warm- und Kaltwassereinleitungen(1985) Kobus, Helmut; Kinzelbach, Wolfgang; Söll, ThomasDas Forschungsvorhaben Ko 528/11 ist ein Teilprojekt der Forschergruppe "Modellierung des großräumigen Wärme- und Schadstofftransports im Grundwasser" und wurde am 24. Januar 1984 bewilligt. Auf der Grundlage der strömungsmechanischen und hydrothermischen Gesetzrnäßigkeiten sollen numerische Wärmetransportmodelle erstellt und erprobt werden, die die Berechnung von anthropogenen Temperaturanomalien in Porengrundwasserleitern ermöglichen. Ziel des Forschungsvorhabens ist die Entwicklung eines für Planungs- und Prognosezwecke routinemäßig einsetzbaren Modells, dessen Eingabeparameter mit den zur Verfügung stehenden Naturdaten verträglich sind und die aus gezielten Feldversuchen in ausreichender Dichte und Genauigkeit bestimmt werden können. Die Modellkonzeption orientiert sich dabei insbesondere an praktischen Fragestellungen, die bei der thermischen Bewirtschaftung und dem Schutz des Grundwassers auftreten.Item Open Access Impuls- und Stofftransport in pulsierenden Prallstrahlen(1976) Leister, Peter; Kobus, HelmutVertikale Strahlen können beim Auftreffen auf bewegliche Sohlen zu beachtlichen Erosionen fuhren. Zur Vermeidung von Erosionsgefahren an wasserbaulichen Anlagen und zum effektiven Einsatz von Wasserstrahlen bei der Lockerung und Erosion von natürlichen Böden ist eine systematische Untersuchung der Erosionswirkung von Strahlen mit und ohne Geschwindigkeitspulsation erforderlich. Das Teilprojekt B2 im Sonderforschungsbereich 80 ist deshalb der Erforschung der Wechselwirkungen zwischen Strahlströmung und Erosion gewidmet und soll anhand experimenteller Untersuchungen und analytischen Betrachtungen Erkenntnisse über den Einfluß der Strömungsparameter auf die Erosion liefern.Item Open Access Strömungstransport und Dispersion in Porengrundwasserleitern(1978) Rinnert, Bernd; Kobus, HelmutDer vorliegende Bericht befaßt sich mit Fragen des Transports von Wasserinhaltsstoffen im Grundwasser, die wegen der vielerorts vorhandenen oder zu befürchtenden Verunreinigung des Grundwassers immer mehr an Bedeutung gewinnen. Der erste Teil des Berichts umfaßt die Kapitel 1 bis 4. Hier liegt der Schwerpunkt auf den hydraulischen Aspekten des Transports von löslichen Wasserinhaltsstoffen. Den zweiten Teil des Berichtes bilden die Kapitel 5 bis 9. Hier wird vor allem auf die quantitative Beschreibung des dispersiven Transports eingegangen und dabei insbesondere auf die Probleme bei der Bestimmung der Dispersionskoeffizienten. Den Abschluß des Berichtes bildet eine Darstellung neuerer theoretischer Ansätze zur Erklärung des sog. Maßstabseffekts.