Strömungslehre an der Beuth Hochschule für Technik

Karteikarten und Zusammenfassungen für Strömungslehre an der Beuth Hochschule für Technik

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Beispielhafte Karteikarten für Strömungslehre an der Beuth Hochschule für Technik auf StudySmarter:

Leite die Gleichung für die Eintauchtiefe eines schwimmenden, nicht bewegten Körpers her! 

Körper sei zylindrisch mit der Querschnittsfläche A und der Höhe H. die mittlere Dichte des Körpers ist pk, die der Flüssigkeit pf. 


Welche Bedingung muss erfüllt sein, damit der Körper schwimmte

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Beschreiben sie den Newtonschen Schubspannungsversuch und formulieren Sie den newtonschen Schubspannungsansatz.

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Wie lautet die Gleichung für die Reynoldszahl? Benenne alle auftretenden Größen (entweder allgemein oder für die Strömung in einem Rohr)! Welche Dimension hat die Reynoldszahl?

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Was ist der dynamische Druck (verbal oder Gleichung)? Benenne bei Verwendung einer Gleichung alle auftretenden Größen

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Wie verhält sich die Viskosität eines Fluids bei steigender Temperatur bzw. bei Steigendem Druck (von Ausnahmen sei abgesehen)? Unterscheiden Sie Ihre Antwort zwischen Flüssigkeiten und Gasen!

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Nennen Sie drei Erhaltungsgrößen!
Formulieren Sie für eine der genannten Größen den Erhaltungssatz.

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Welche der genannten Größen sind extensiv, welche intensiv?


Masse (m)

Geschwindigkeit (w)

Druck (p)

Viskosität (n)

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In zwei offenen Schenkeln eines U-Rohrs wird über eine Flüssigkeit hoher Dichte eine Flüssigkeit geringer Dichte geschichtet. Die Schichthöhe der Flüssigkeit geringerer Dichte im linken Schenkel doppelt so groß wie im Rechten.


a) In welchem Schenkel ist der Gesamtflüssigkeitsstand höher

b) In welchem Schenkel ist der Stand der Flüssigkeit größerer  Dichte höher?

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Was unterscheidet newtonsche von nicht newtonschen Fluiden? 

Nennen Sie zwei Gruppen nicht-newtonscher Fluide!

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was ist eine Stromröhre?

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Wie lautet die allgemeine Form der Bilanzgleichung?

Bennenen Sie alle auftretenden Terme 

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was versteht man unter strukturviskosen und unter dilatanten Fluiden?

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Strömungslehre

Leite die Gleichung für die Eintauchtiefe eines schwimmenden, nicht bewegten Körpers her! 

Körper sei zylindrisch mit der Querschnittsfläche A und der Höhe H. die mittlere Dichte des Körpers ist pk, die der Flüssigkeit pf. 


Welche Bedingung muss erfüllt sein, damit der Körper schwimmte

Fg=FA

mg*g=ma*g   -> m=V*p -> V=A*H


A*H*Sk=Sf*A*Hx  Fläche kann gestrichen werden, da die eingetauchte Fläche gleich der verdrängten Fläche ist.


H*Sk/Sf = Hx


Bedingung damit Körper schwimmt: FA>Fg

Strömungslehre

Beschreiben sie den Newtonschen Schubspannungsversuch und formulieren Sie den newtonschen Schubspannungsansatz.

Zwischen zwei parallelen Platten befindet sich ein homogenes Fluid konstanter Temperatur. Platten haben den gleichen Querschnitt A und gegeneinander den relativ kleinen Abstand y. An der oberen Platte greift die Kraft F an und bewegt sie mit der Geschwindigkeit w. Die untere Platte ruht (w=0). Zwischen den Platten bildet sich ein lineares Geschwindigkeitsprofil aus.


F~ w/y -> T = n*D   D= w/y

Strömungslehre

Wie lautet die Gleichung für die Reynoldszahl? Benenne alle auftretenden Größen (entweder allgemein oder für die Strömung in einem Rohr)! Welche Dimension hat die Reynoldszahl?

Re= (w*L)/v

Re= (w*L+p)/n


v-kinematische Viskosität

n- dynamische Viskosität

p - Dichte

w -- Geschwindigkeit

L -charakteristische Länge (bei Rohrströmung d)

Strömungslehre

Was ist der dynamische Druck (verbal oder Gleichung)? Benenne bei Verwendung einer Gleichung alle auftretenden Größen

p/2*w^2


p-Dichte

w-Geschwindigkeit


Strömungslehre

Wie verhält sich die Viskosität eines Fluids bei steigender Temperatur bzw. bei Steigendem Druck (von Ausnahmen sei abgesehen)? Unterscheiden Sie Ihre Antwort zwischen Flüssigkeiten und Gasen!

Steigende Temperatur:  

- Gase: Viskosität steigt

- Flüssigkeiten: Viskosität nimmt ab


Steigender Druck:

- Gase: Viskosität steigt

- Flüssigkeiten: Viskosität bleibt gleich, wenn Dichte gliech bleibt



Strömungslehre

Nennen Sie drei Erhaltungsgrößen!
Formulieren Sie für eine der genannten Größen den Erhaltungssatz.

- Masse : dm/dt=Emzu-Emab

- Energie: 

              ->      ->

- Impuls : I =m*w 

Strömungslehre

Welche der genannten Größen sind extensiv, welche intensiv?


Masse (m)

Geschwindigkeit (w)

Druck (p)

Viskosität (n)

Intensiv:

Geschwindigkeit (w), Druck (p), Viskosität (n)


extensiv:

Masse (m)

Strömungslehre

In zwei offenen Schenkeln eines U-Rohrs wird über eine Flüssigkeit hoher Dichte eine Flüssigkeit geringer Dichte geschichtet. Die Schichthöhe der Flüssigkeit geringerer Dichte im linken Schenkel doppelt so groß wie im Rechten.


a) In welchem Schenkel ist der Gesamtflüssigkeitsstand höher

b) In welchem Schenkel ist der Stand der Flüssigkeit größerer  Dichte höher?

a) links ist Stand höher 

b) rechts ist der Stand (höhere Dichte) höher

Strömungslehre

Was unterscheidet newtonsche von nicht newtonschen Fluiden? 

Nennen Sie zwei Gruppen nicht-newtonscher Fluide!

Newtonsche Fluide: Die Tangentialkraft F verhält sich proportional zur Geschwindigkeit w und umgekehrt proportional zum Abstand y: F~w/y

Schubspannungsansatz: t=n*D


nicht-newtonsche Fluide: sind Substanzen deren Fließverhalten nicht durch den Newton´schen Schubspannungsansatz beschrieben wird.


- Bingham-Fluide (plastische SToffe): sind Flüssigkeiten die sich  im Ruhezustand und bei kleinen Schubspannungen, wie elastische Körper verhalten und erst bei großen Schubspannungen (Fließgrenze) anfangen zu fließen. 

- Strukturviskose Flüssigkeiten: weisen mit steigender Schubbspannungsbeanspruchung abnehmende Viskosität auf 

Strömungslehre

was ist eine Stromröhre?

fasst man mehrere Stromlinien zu einem Stromlinienbündel zusammen, erhält man eine Stromröhre.

- Bündel sehr vieler Stromfäden mit infinitesimalen Querschnitt

- Wand der Stromröhre wird von Stromlinien gebildet, deren Startpunkt auf einer geschlossenen Linie liegt.

- durch Wand der Stromröhre kann keine Masse treten

Strömungslehre

Wie lautet die allgemeine Form der Bilanzgleichung?

Bennenen Sie alle auftretenden Terme 

S=Z-A+W


S- Speicherterm

Z - Zustrom

A - Abstrom

W- Wandlungsterm

Strömungslehre

was versteht man unter strukturviskosen und unter dilatanten Fluiden?

Struktur viskos: mit steigender Geschwindigkeit abnehmende Viskosität


Dilatante Fluide: Viskosität steigt mit steigender Schubspannung

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