Fluiddynamik at Universität Hamburg

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Wie ist die Wärmeübertragung wenn die Rayleigh Zahl unterhalb des kritischen Wertes liegt?

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Für welche Rossby Zahlen lässt sich die Erdrotation vernachlässigen?

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Wann ist eine Stömung turbulent? (ungefähr)

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Wann setzt Konvektion im Bezug auf die Rayleigh Zahl ein?

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Fluiddynamik

Ideale Fluide

Keine Verluste durch Reibung/Dissipation während des Transports/Fließens. Bewegung eines idealen Fluids kann auch als adiabatisch gesehen werden, keine Reibungsenergie
kein Reibungstensor bei Bewegung

Fluiddynamik

potentielle Temperatur

  • adiabatisch an Oberfläche gebracht
  • nach Druck korrigiert

Fluiddynamik

Rayleigh Zahl

  • charakterisiert die Art der Wärmeübertragung
  • Grashof-Zahl * Prandtl-Zahl
  • Grashof= (Auftrieb*Trägheit)/Viskosität^2
  • Prandtl=kinematische Viskosität/Temperaturleitfähigkeit

Fluiddynamik

Wie ist die Wärmeübertragung wenn die Rayleigh Zahl unterhalb des kritischen Wertes liegt?

primär durch Wärmeleitung

Fluiddynamik

Für welche Rossby Zahlen lässt sich die Erdrotation vernachlässigen?

Ro >> 1

Fluiddynamik

Wann ist eine Stömung turbulent? (ungefähr)

Re > 2000

Fluiddynamik

Wann setzt Konvektion im Bezug auf die Rayleigh Zahl ein?

Ra > 10^3

Fluiddynamik

Nicht newtonische Fluide

  • shear thinning: Viskosität nimmt bei extremer Scherrate ab
  • shear thickenng: Viskosität nimmt bei extremer Scherrate zu

Fluiddynamik

Lagrange

mitbewegender Beobachter

Fluiddynamik

Euler

fester Beobachter

Fluiddynamik

Geostrophie

  • Gleichgewicht Corioliskraft und Druckgradientkraft
  • f-Ebene: f constant
  • ß-Ebene: f ändert sich mit Breite -> verwendbar für große Längenskalen

Fluiddynamik

Boussinesq Approximation:

Voraussetzung

Dichtevariationen << mittlere Dichte

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