Prozesstechnik 2 Theorie

UBRM Bachelor an der Universität für Bodenkultur in Wien

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Über diese Lernkartei

Diese Lernkarten behandeln fortgeschrittene Konzepte der Prozesstechnik auf Universitätsniveau, mit Fokus auf Strömungen, Druck und Fluide. Sie decken Themen wie den Impulssatz, die Bernoulli’sche Gleichung, Druckspannung und verschiedene Strömungstypen ab. Ideal für Studierende der Physik, die ihr Verständnis von Fluidmechanik vertiefen möchten, bieten die Karteikarten klare Erklärungen und praktische Anwendungen.

Karten

Lernende

Sprache

Deutsch

Kategorie

Physik

Stufe

Universität

Erstellt / Aktualisiert

29.05.2019 / 03.10.2023

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Was versteht man unter einem Fluid? Bezeichnen Sie die richtigen Antworten.

Oberbegriff für Flüssigkeiten und Gase

Allgemeiner Ausdruck für Flüssigkeit

Bezeichnung für sehr dünnflüssige Flüssigkeiten (z.B.Benzin)

Medium, das unter der Einwirkung von Schubspannungen nicht ins Gleichgewicht kommen kann

Welche Sätze treffen für das Ideale Fluid zu? Dieses ist ... (Bezeichnen Sie die richtigen Antworten.):

eineErweiterung des Begriffes des Idealen Gases,

ein besonders dünn flüssiges Medium,

ein Medium ,das keine Reibungserscheinungen aufweist,

ein Medium ,das ohne Energieaufwand komprimiert werden kann.

Welche Eigenschaften sind für reale Fluide zutreffend? (Bezeichnen Sie die richtigen Antworten.)

Ist kompressibel

Weist Reibung auf

Kann außer Druck auch Schubspannungen aufweisen

Haftet an Oberflächen von Körpern

Kann in verschiedenen Raumrichtungen in einem Punkt verschiedene Druckspannungen aufweisen

Die Kontinuitätsgleichung drückt aus ...

den Satz der Erhaltung der Masse,

dass die Strömung gleichmäßig verläuft,

dass die Strömung kontinuierlich verläuft.

Unten sind einige Strömungen angeführt. (Bezeichnen Sie die für stationäre Strömun- gen richtigen Antworten.)

Umströmung eines gleichförmig geradlinig bewegten Körpers, von einem mit dem Körper fest verbundenen Beobachter aus gesehen

Umströmung eines gleichförmig geradlinig fliegenden Flugzeuges, von einem Bodenbeobachter aus gesehen

Umströmung eines frei fallenden Körpers

gleichförmige Rohrströmung ,von einem rohrfesten Beobachter ausgesehen

gleichförmige Rohrströmung, von einem mitschwimmenden Beobachter aus gesehen

Bezeichnen Sie die richtigen Antworten zum Begriff Stromlinie.

Kontur eines strömungsgünstigen Körpers

Bahnkurve eines Fluidteilchens bei stationärer Strömung

Bahnkurve eines Fluidteilchens bei instationärer Strömung

Kurve, deren Tangenten in jedem Kurvenpunkt mit den Richtungen der Momentan- geschwindigkeiten des Fluids in diesen Punkten übereinstimmt.

was sind Laminare Strömungen

Strömungen Idealer Fluide

Strömungen zwischen Platten

Stationäre Strömungen

Geordnete Schichtenströmung

Strömungen sehr zäher Fluide

was sind turbulente Strömungen?

Strömungen mit unregelmäßigen Geschwindigkeitsschwankungen

Spezielle Luftströmungen

Prinzipiell instationär

Was versteht man unter Ablösung?

Loslösung des Fluids von einem Körper beim Ingangsetzen der Strömung

Loslösung der Stromlinien rasch strömenden Fluids von der Körperkontur

Aufspaltung einer Strömung in zwei Hälften vor einem Körper

Bezeichnen Sie die richtigen Antworten zu „Druck in einem ruhenden realen Fluid“.

Von Druck kann man nur an Begrenzungsflächen eines Fluids sprechen. Im Inneren eines Fluids ist Druck nicht definierbar.

Druck in einem Punkt ist nicht definierbar. Man kann nur von Druck auf endlich große Flächenstücke sprechen.

Die Druckspannung in einem Punkt eines Fluids ist in allen möglichen Schnittrichtungen gleich groß, wenn das Fluidgewicht vernachlässigt/nicht vernachlässigt wird.

Die Druckspannung ist in allen Punkten eines Fluids in allen Schnittrichtungen gleich groß, wenn das Fluidgewicht vernachlässigt wird.

Bezeichnen Sie die richtigen Antworten zu „Druckspannung in einem Punkt“ eines mit- schwimmenden Fluidelements zu einem bestimmten Zeitpunkt.

a) Ist bei Idealen Fluiden in allen Richtungen gleich groß

b) Ist auch bei realen Fluiden in allen Richtungen gleich groß

positive Aussagen bei a) und/oder b) sind an die Vernachlässigung des Fluid- gewichts (der Schwere) gebunden.

Für den Druck in einem ruhenden Fluid bei Berücksichtigung des Fluidgewichts gilt (Bezeichnen Sie die richtigen Antworten.)

a) Nimmt in vertikaler Richtung nach unten hinzu

b) a)gilt nur für Flüssigkeiten ,nicht jedoch für Gase

Die Druckspannung ist wegen des Fluidgewichts in vertikaler Richtung größer als in seitlicher Richtung.

Die Druckspannung ist in einem Punkt in allen Schnittrichtungen gleich groß.

Für die Bezeichnung „mmWS“ gilt

Ist eine gebräuchliche Größe zur Angabe von kleinen Drücken

Ist nur in Zusammenhang mit Druck in Wasser sinnvoll

1mmWS (Millimeter Wassersäule) entspricht einem Druck von 1bar?10Pa? 9,81 Pa?

Die Gültigkeit der Bernoulli’schen Gleichung setzt voraus (Bezeichnen Sie die richtigen

Antworten.)

Ideales Fluid

laminare Strömung

stationäre Strömung

Reibungsfreiheit

gilt nur für Flüssigkeiten

Die Gültigkeit der Bernoulli’schen Gleichung schließt folgende weitere Zusammenhän- ge ein.

bei zunehmender Geschwindigkeit nimmt auch der Druck zu

längs einer Stromlinie ist die Geschwindigkeit konstant

ängs einer Stromlinie ist die Gesamtenergie konstant, diese kann aber von Stromlinie zu Stromlinie variieren

die Gesamtenergie ist im gesamten Strömungsfeld konstant

Welche Sätze treffen für den statischen Druck eines Fluids zu?

Kann von einem ruhenden Beobachter, an dem das Fluid vorbeifließt, nicht gemessen werden

Kann von einem ruhenden Beobachter mit einer Sonde, welche die Öffnung normal zur Strömung hat, gemessen werden

Kann von einem mitschwimmenden Beobachter in beliebigen Richtungen gemessen werden

Wird mit einem Pitotrohr gemessen

Ist jener Druck, der in der Bernoulli’schen Gleichung einzusetzen ist

Die Gültigkeit für die durch Arbeits- und Verlustglied ergänzte Bernoulli’sche Glei- chung schließt folgende Zusammenhänge ein

Durch Reibung wird die Strömungsgeschwindigkeit zunehmend langsamer.

Durch Reibungswirkung sinkt längs der Strömung der Druck.

Arbeitszufuhr kann nur durch Erhöhung der kinetischen Energie erfolgen.

Die Förderhöhe H einer Pumpe ist ein Maß dafür, wie hoch die Pumpe eine Flüssigkeit pumpen kann.

H ist ein Maß für die der Flüssigkeit zugeführte mechanische Arbeit.

Bezeichnen Sie die richtige Antwort zum Begriff „Druckenergie“

Ist in Fluiden auf Grund ihres Druckes gespeicherte Arbeit

Kann gespeichert und zu einem beliebigen späteren Zeitpunkt abgerufen werden (analog wie Hubarbeit in potentieller Energie gespeichert wird)

Kann nur aus dem Absolutdruck berechnet werden

Ist jene Arbeit, die erforderlich ist, um eine Masse in stationärer Strömung in ein Gebiet höheren Druckes zu bringen

Der Impulssatz für stationäre Strömung gilt für

Ideale fluide

Inkompressiblh Fluide

Reale Fluide (mit Reibung und Kompressibilität)

Der Impulssatz setzt nur das Newton’sche Grundgesetz der Dynamik voraus.

Für die Anwendung des Impulssatzes für stationäre Strömungen benutzt man Kontroll- volumina (KV).

Ein KV umfasst eine identische Fluidmasse (mit schwimmend).

Ein KV wird ortsfest angenommen (durchströmt).

Für die Anwendung des Impulssatzes ist die Kenntnis des Strömungs- und Druck- feldes im KV erforderlich.

Für die Anwendung des Impulssatzes genügt die Kenntnis von Drücken und Geschwindigkeiten auf der Oberfläche des KV (Kontrollfläche).

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