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Lernende 1 Lernende
Sprache Deutsch
Stufe Universität
Erstellt / Aktualisiert 24.01.2020 / 30.01.2020
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Begründen Sie, warum sich in der Ölgefüllten Rohrleitung einer hydraulischen Presse der Druck unabhängig von der Leitungsführung ausbreitet!

Der Druck wirkt richtungsunabhängig. Die Druckkräfte in einem Punkt wirken in alle Richtungen gleich stark. Die Führung der Rohrleitung hat keinen Einfluss auf den Druckverlauf, der von der Presse erzeugte Druck wirkt überall in den verbundenen Ölleitungen.

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Wodurch ist der Nullpunkt der absoluten Temperatur definiert?

Bei Erreichen des absoluten Nullpunktes \(\vartheta = {-273,15°C}\)\(T = {0K}\) kommt die Molekularbewegung zum Stillstand.

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Nennen Sie Anwendungen, für die strömungsmechanische Kenntnisse von Bedeutung sind!

  • Windkanalversuche
  • Strömungsmodelle für die Wettervorhersage
  • Hydrologie, Bewässerung, Hochwasserschutz
  • Numerische Simulation von Strömungen z.B. um einen Tragflügel
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Welche Bedingung wird beim idealen Gas vorausgesetzt? Zwischen welchen Zustandsgrößen stellt die Idealgasgleichung einen Zusammenhang her?

Die Idealgasgleichung lautet \(p = {\rho R T}\) . Sie gilt nur für ideale Gase, d.h. es wird angenommen, dass die Masse in einem Punkt konzentriert ist und zwischen den Teilchen keine Kräfte wirken.

 

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Wie viele unbekannte Größen können allein mit der Impulserhaltung berechnet werden?

Es können drei Größen berechnet werden.
Die Impulsgleichung ist eine Vektorgleichung mit den drei Komponenten in x-, y,- und z-Richtung.
Es ergibt sich für jede Richtung eine Gleichung.

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Wie legt man das Kontrollvolumen um einen Strömungsbereich am günstigsten um Strömungsgrößen am Ein- und Austritt zu berechnen?
Wann soll der Kontrollraum Bauteile schneiden?

Es ist günstig das Kontrollvolumen so zu legen, dass es die Impulsströme senkrecht schneidet.
Bauteile werden durchquert, wenn eine Haltekraft berechnet werden soll.
In dem Fall muss an dieser Stelle eine Schnittkraft oder ein Schnittmoment angesetzt werden.

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Die Impulserhaltung sagt aus: ”Die Änderung des Impulses in einem Kontrollvolumen ist gleich der auf das Volumen einwirkenden Kräfte“.
Welche Kräfte können das in einer Strömung sein?

• Volumenkräfte (zum Beispiel die Schwerkraft)
• Reibungskräfte ( \(\tau = 0 \) wenn reibungsfrei)
• Druckkräfte (fallen weg bei einem Freistrahl)
• Körperkräfte (zum Beispiel Haltekräfte)

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Wieso unterscheiden sich die Kontinuitätsgleichungen inkompressibler Strömungen für stationäre und instationäre Strömungen nicht?
Wie lautet für diesen Fall die Kontinuitätsgleichung?

Wenn Inkompressibilit¨at angenommen wird, gilt \({\partial \rho \over \partial t} = 0\).
Damit sind keine Zeitabhängigkeiten mehr in der Gleichung vorhanden und es spielt keine Rolle, ob die Strömung stationär oder instationär ist. Die Kontinuitätsgleichung lautet dann: \(q · A = konstant\).