Grundlagen Strömungstechnik at Hochschule Düsseldorf

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Nennen sie ein Beispiel für:
- Bingham Medium
- Newtonsches Fluid
- Thixotropes Fluid
- Dilatantes Fluid
- Strukturviskoses Fluid

Bingham Medium: Zahnpasta
Newtonsches Fluid: Wasser
Thixotropes Fluid: Feuchter Kaffee Satz
Dilatantes Fluid: Nasser Sand
Strukturviskoses Fluid: Suspension mit länglichen Partikeln

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Wie unterscheiden sich die Berechnungen der verschiedenen Bereiche im Moody Diagramm?

Die Formel zur Berechnung von Lambda sind verschieden. Im Übergangsbereich ist die Besonderheit, dass Lambda iterativ berechnet werden kann.

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Was sind die 5 wichtigsten Schritte zur Durchführung einer CFD-Simulation?

1. Erstellen einer Geometrie mittels CAD
2. Vernetzen der Geometrie
3. Definieren von Randbedingungen
4. Iteratives Lösen der vereinfachten Navier-Stokes-Gleichung
5. Auswertung

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Was sind Thixotrope Fluide?

Viele Stoffe zeigen auch eine zeitliche Viskositätsänderubg bei konstanter Scherbeanspruchung. Nimmt die Viskosität mit der Belastunsdauer ab und in Ruhe wieder zu, so spricht man von Thixotropie, im umgekehrten Fall von Rheopexie. Ist die Relaxation unvollständig, wird also wie etwa bei zuvor stichfesten Joghurt die Ausgangsviskosität nicht wieder erreicht, so spricht man von partieller oder untechter Thixotropie bzw. Rheopexie.

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Was können Sie aus dem Moody Diagram ablesen?

Die Rohrreibubgszahl (Lambda), Die Raynoldszahl und die relative Rohrrauhigkeit (epsilon/D)

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Wie unterscheidet sich das Verhalten der Viskosität bei einer Temperaturveränderung bei Flüssigkeiten und Gasen? Erläutern sie was zu diesem Verhalten führt.

Bei steigender Temperatur sinkt die Viskosität bei Flüssigkeiten, da die Moleküle mehr in Bewegung kommen und so die Bindungen zwischen den Atomen nicht mehr so stark sind.

Bei Gasen rührt der Widerstand bei einer Scherung aus Querdiffusion der Moleküle. Bei steigender Temperatur ist die mittlere Geschwindigkeit der Moleküle größer also stärker beschleunigt und abgebremst. Somit nimmt die Zähigkeit zu.

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Was ist ein Newtonsches Fluid?

Ein newtonsches Fluid ist ein Fluid mit linear viskosem Fließverhalten. Bei diesen Fluiden ist also die Schergeschwindigkeit proportional zur Scherspannung.

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Was sind Bingham Medien?

Die Medien verhalten sich unterhalb einer Mindestschubspannung Tau_0 wie ein Festkörper, d.h. elastisch. Beim Überschreiten dieser Fließgrenze setzt ein Fließen ein; das Medium verhält sich bei höheren Schubspannungen wie ein newtonsches Fluid.

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Was sind strukturviskose Fluide?

Bei Strukturviskosen Medien sinkt die Viskosität bei zunehmender Schergeschwindigkeit.

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Wie würde die Anlagenkennlinie verlaufen, wenn ein Höhenunterschied überwunden werden muss?

Sie würde nicht durch den Ursprung verlaufen, sonder angehoben werden.

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Wie verändert sich Yv im Fall einer Turbine?

Yv wäre negativ.

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Wie viele Gleichungen und Unbekannte sind zur Berechnung einer CFD nötig?

4 Gleichungen
4 Unbekannte

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