is toegevoegd aan uw favorieten.

De ingenieur; B. Bouw-en Waterbouwkunde jrg 49, 1934, no 41, 12-10-1934 [Bijlage]

Onderstaande tekst is niet 100% betrouwbaar

;»~G DE INGENIEUR 12

B. BOUW- EN WATERBOUWKUNDE 16.

INHOUD: Onderzoek in waterbouwkundige modellen, door ir. J. Th. Thijsse. — De spanningsverdeeiing in den wand van ijzeren drukbuizen van waterkrachtwerken, ten gevolge van plaatselijke verstijvingen, door prof. ir. C. G. J. VeeeDenburgh. — Drukverdeeling in een alzijdig onbegrensd elastisch-isotroop lichaam, veroorzaakt door een puntlast, door Dr. Ing. O. K. Froehlich. — Boekennieuws: G. Schaper. Peste stahlerne Brücken, door Van Genderen ötort. Dipl. Ing. Hans Schossberger. Bautechnischer Luftschutz, door ir. H. Sangster. — Korte technische berichten: De eerste gaskelder in den Haag. Het waterkrachtwerk Marèges aan de Dordogne.

Onderzoek in waterbouwkundige modellen °)

door

ir. J. Th. THIJSSE.

Punten, waarop bij het uitvoeren van modelproeven in het bijzonder moet worden gelet. — Verschillen tusschen model en werkelijkheid. — Moeilijkheden bij het nabootsen van het transport van vaste stoffen. — Controlemetingen aan uitgevoerde werken verhoogen de waarde van het modelonderzoek.

Reden voor het nemen van proeven.

Bij het ontwerpen van waterbouwkundige werken zou men alleen dan met zekerheid te werk kunnen gaan, als de wetten van de beweging van vloeistoffen exact bekend waren. Men kon dan tevoren nauwkeurig bepalen, welke gevolgen elke wijziging zou hebben, die men in het regime Van een rivier wil aanbrengen, welke bescherming tegen golfslag een bepaalde dam zal geven of welk vermogen een geprojecteerde spuisluis zal hebben.

Thans moet veelal tastenderwijs worden gezocht naar een goede oplossing en zijn teleurstellingen niet altijd te Vermijden.

In den scheepsbouw heeft men dezelfde moeilijkheden, evenals bij de constructie van turbines, pompen, ventilatoren en luchtschroeven en, hoewel waarschijnlijk in Mindere mate, ook in den vliegtuigbouw.

De wetenschap, die er naar streeft om het euvel op te "effen, is de wiskundige stroomingsleer of de aëro- en hydrodynamica. Op dit gebied is gedurende de laatste decennia zeer veel en belangrijk werk verricht, maar desondanks Zlet het er niet naar uit, dat binnen afzienbaren tijd resultaten zullen worden bereikt, die in de waterbouwkunde Practisch kunnen worden benut.

Geheel zonder houvast is men echter niet. De hydraulica geeft immers belangrijke gegevens, zonder welke het uitkeren van waterstaatswerken vrijwel onmogelijk zou zijn. e hydraulica tracht niet tot de allerfijnste details van de «weging door te dringen en ziet dan ook bewust af van et geven van exacte formules. Zij heeft echter een aantal ^pïpirische formules geleverd, die zoo goed mogelijk theoresch zijn gefundeerd en die de verschijnselen globaal bedrijven.

jg grootste bezwaar van het gebruik van deze formules j gelegen in het voorkomen van coëfficiënten, waarvan ® grootte niet langs theoretischen weg is te bepalen. Dit (je°et geschieden door metingen te verrichten aan bestaanwerken. Voor een nieuw werk zullen de toe te passen

etneienten dan kunnen worden afgeleid, uit die, welke

n bestaande constructies van eenzelfde type zijn gede 611 ^aarDIj moet er terdege op worden gelet, dat st eo. iciënten alleen mogen worden gebruikt voor om-

' engheden, die ongeveer overeenkomen met die, waarbij str metmgen hebben plaats gevonden. Bij gangbare conom 's Zfd dit meestal wel mogelijk zijn, doch zoodra de 2j. ' andigheden van de normale afwijken, zal het moeilijk buit VerSeIiikingS0Dject te vinden. Men komt dan de 611 het geldigheidsgebied van de formules, althans van

y11 dle formules voorkomende coëfficiënten. ver °?.r. deze gevallen kan een modelproef van nut zijn. Het geIljkingsobject is nu het model. Dit is wel veel kleiner

We«^atlSluitend aan het artikel van den schrijver in De ratnr- n°- 39' b,z- B 175: Het Waterbouwkundig Laboor,um te Delft.

dan het „prototype", doch er wordt naar gestreefd dit nadeel te compenseeren, door een zoo ver mogelijk gaande gelijkvormigheid te bereiken. Zijn twee stroomen gelijkvormig, dan hebben ze in de formules, die de beweging beschrijven, dezelfde coëfficiënten. Dit komt er op neer, dat uit metingen in het model kan worden afgeleid, hoe de toestanden in het „prototype" zullen zijn.

Om de gelijkvormigheid van de beweging te bereiken, is het in de eerste plaats noodzakelijk, dat de begrenzing van den stroom, voor zoover die door vaste wanden wordt gevormd, geometrisch gelijkvormig is aan die in het prototype. Deze voorwaarde, is natuurlijk gemakkelijk te verwezenlijken, door de werkelijkheid zuiver op schaal in een model te reproduceeren. Daarmede is het doel echter nog niet bereikt. Met dezelfde randvoorwaarden zijn immers veel verschillende stroombeelden mogelijk en het is dus noodig het model zoodanig in te richten, dat juist dat stroombeeld optreedt, hetwelk overeenkomt met de werkelijkheid.

Wrijving.

Om dit na te gaan moet men zich rekenschap geven van de krachten, die op de vloeistofdeeltjes worden uitgeoefend. De belangrijkste van deze krachten zijn de zwaartekracht en de wrijving. In het algemeen zullen deze geen evenwicht met elkander maken, zoodat een vloeistofdeeltje niet eenparig beweegt, doch aan versnellingen is onderworpen.

Deze versnellingen kan men in rekening brengen door een traagheidskracht in te voeren, die gelijk en tegengesteld is aan de resultante der beide anderen.

Het evenwicht, dat de drie krachten met elkander in de werkelijkheid maken, moet in het model eveneens aanwezig zijn, waaruit volgt, dat traagheidskracht, zwaartekracht en wrijvingskracht in dezelfde verhouding moeten worden verkleind.

De eisch om aan deze voorwaarden te voldoen, leidt, voor zoover het de traagheids- en wrijvingskrachten betreft, tot den bekenden regel van Fkotjdk, dat de schaal van de snelheden en van de tijden de wortel is van de modelschaal zelf (lengteschaal). Men heeft, wanneer deze regel wordt toegepast, echter geen invloed meer op de schaal van de wrijving. Door een eenvoudige beschouwing komt men tot de conclusie, dat ook de wrijvingskracht in de goede verhouding wordt verkleind, wanneer voldaan is aan de betrekking;

W : w = V2 : v2 (quadratische weerstandwet).

Hierin zijn W en ze de wrijvingskrachten op de eenheid van volume van de vloeistof resp. in de werkelijkheid en in het model, terwijl V en v de snelheden voorstellen.

In veel gevallen zal deze betrekking ten naastebij gelden. Door een juiste keus van de wandruwheid kan in het model de wandwrijving op schaal worden verkleind; voor de inwendige wrijving is aan de voorwaarde nagenoeg voldaan, wanneer de stroom in de werkelijkheid en in het mode