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Seminar: Windkanalversuche in den Bau- und Umweltingenieurwissenschaften

Vortragender :

Prof. Dr.-Ing. R. Höffer

Vorlesungsumfang :

1 Semesterwochenstunde im Sommer- und Wintersemester für das Hauptstudium (BI / UTRM)

Lehrinhalte :

Windkanalversuche gehören seit vielen Jahren zu den wichtigsten Entscheidungshilfen bei der Lösung komplizierter aerodynamischer Aufgaben. Ursprünglich wurden sie für Anwendungen in der Flugzeug- und Fahrzeugaerodynamik entwickelt. Die Windströmung, die z.B. Formel 1 - Fahrzeugmodellen zugeführt wird, kann als sehr glatt und turbulenzarm bezeichnet werden. Im Gegensatz hierzu basieren Windkanäle, die für Bauwerksuntersuchungen eingesetzt werden, auf einer naturgetreuen Simulation des rauen und turbulenten atmosphärischen Windes. Im Rahmen langjähriger Forschung auf dem Gebiet der Gebäudeaerodynamik wurde ein spezieller Windkanaltyp, der so genannte Grenzschichtwindkanal, entwickelt. Gezielte Einbauten steuern hier die Windkanalströmung derartig, dass der ‚Laborwind’ für den Modellversuch maßstäblich zu den Stürmen in der Natur nachgebildet wird. Typische Gebäude, die in einem Grenzschichtwindkanal untersucht werden sind Großbauwerke wie Fußballstadien, Brücken, Fernmeldetürme, Hochhäuser oder Kühltürme. Untersuchungs-gegenstand kann z.B. die Ermittlung der Windlast sein, oder auch Tests zur Schwingungsanfälligkeit oder zum Windkomfort.

Im Rahmen der genannten Problemstellungen ist es wichtig, das Strömungsverhalten des Windes am bzw. um den Baukörper verstehen zu können. Das Seminar Windkanalversuchstechnik vermittelt einen Einblick in die experimentellen Möglichkeiten im Windingenieurwesen. Fragestellungen zur Modellierung des atmosphärischen Windes, die richtige Auswahl der Messtechnik für Windkanalversuche in der Gebäudeaerodynamik sowie die Identifikation von Windlasten und Windeinwirkungen auf Bauwerke und Bauwerksteile sind Gegenstand der Veranstaltung. Den Kern des Seminars bilden Versuche im Windkanal, die von den Studenten selbst durchgeführt werden.

  • Windphänomene
  • Funktionsweise eines Grenzschichtwindkanals für Bauwerksuntersuchungen
  • Mess- und Modelltechnik zur Identifikation von Windlasten und Windeinwirkungen
  • Einführung in die Zeitreihenanalyse
  • Laborpraktika

Empfehlung :

Das Seminar richtet sich an interessiere Studenten des Bauingenieurwesens und Studenten des Studienganges UTRM. Voraussetzung für die Teilnahme ist das abgeschlossene Vordiplom. Die Gruppenstärke ist pro Semester auf 12 Teilnehmer begrenzt.

Die Teilnahme am Windkanalseminar wird in Kombination mit den Veranstaltungen Windwirkungen an Bauwerken oder Dynamik der Tragwerke empfohlen.