Work in Progress !! Kapitel 8 - Teil 2 - Einführung in dF Flashcards

(50 cards)

1
Q

Was sind die Navier–Stokes-Gleichungen?

A

Impulsbilanz in Fluide:
ρ (dv/dt + v·∇v) = -∇p + η∇²v + ρg.

Diese Gleichungen beschreiben die Bewegung von Fluiden und sind grundlegend für die Fluidmechanik.

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2
Q

Was bedeutet Kontinuität in Fluiden?

A

Massenbilanz: ∂ρ/∂t + ∇·(ρv) = 0.

Diese Gleichung beschreibt die Erhaltung der Masse in einem strömenden Fluid.

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3
Q

Wann kann man inkompressible Annahme treffen?

A

Für Flüssigkeiten und Gase bei niedrigen Machzahlen (<0,3).

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4
Q

Was ist Bernoulli-Gleichung?

A

Energieerhaltung ohne Reibung: p + ½ρv² + ρgh = konstant.

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5
Q

Annahmen für Bernoulli?

A
  • Reibungsfrei
  • stationär
  • inkompressibel
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6
Q

Was ist ein Stromlinienbild?

A

Linien, tangential zur lokalen Geschwindigkeit.

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7
Q

Was sind Potentialströmungen?

A

Reibungsfreie, stationäre, irrotationale Strömungen.

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8
Q

Was ist Wirbel?

A

Rotation in Fluid: ω = ∇×v.

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9
Q

Wann entstehen Wirbel?

A

Bei abrupten Richtungsänderungen (z. B. an Flügelkanten).

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10
Q

Was ist die Euler-Gleichung?

A

Navier-Stokes ohne Reibung: ρ (∂v/∂t + v·∇v) = -∇p + ρg.

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11
Q

Was ist Mach-Zahl?

A

Verhältnis v / c (Schallgeschwindigkeit). Bestimmt Kompressibilität.

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12
Q

Wann spricht man von kompressibler Strömung?

A

High Mach-Zahl > 0,3 → Dichteänderungen relevant.

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13
Q

Was ist Schockwelle?

A

Plötzliche Druck- und Dichtesprünge in kompressibler Strömung.

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14
Q

Was ist Strömungsabriss?

A

Ablösung der Grenzschicht → Strömung reißt ab, hoher Widerstand.

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15
Q

Wie verhindert man Strömungsabriss an Flügeln?

A
  • Profilform
  • Anstellwinkel
  • Wirbelgeneratoren
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16
Q

Was ist Strömungsmesstechnik?

A
  • Pitot
  • Hot-Wire
  • Laser-Doppler
  • PIV zur Geschwindigkeitsmessung
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17
Q

Was ist Volumenstrom (Q)?

A

Q = ∫v·dA (m³/s). Bei konstantem Querschnitt Q = A·v.

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18
Q

Was ist Massenstrom (ṁ)?

A

ṁ = ρ·Q (kg/s).

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19
Q

Wie hängen Massenstrom und Kontinuität zusammen?

A

ṁ1 = ṁ2 bei stationärer Strömung.

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20
Q

Was ist Energieverlust in realen Strömungen?

A

Druckverluste, Umwandlung in Wärme durch Viskosität.

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21
Q

Wie funktioniert ein Düsentriebwerk?

A

Hohe Geschwindigkeit → Niederdruck → Verbrennung → Ausstoß, Rückstoß.

22
Q

Was ist Ventilatortechnik (TGA)?

A

Strömungserzeugung in Rohrleitungen → Luftvolumenstrom, Druck.

23
Q

Wie beeinflusst Rohrquerschnitt den Druck?

A

Engpass → höhere Geschwindigkeit, niedrigerer statischer Druck (Venturi-Effekt).

24
Q

Was ist Venturi-Effekt?

A

Geschwindigkeitsdruck in Engstelle → statischer Druck sinkt.

25
Anwendung Venturi in TGA?
* Gasdruckregler * Spritzdüsen * Rauchgasprüfung
26
Wie messen Sie Durchfluss in Leitungen?
* Venturidüse * orifice plate * Ultraschall
27
Was ist Kavitation in Pumpen?
Dampfbildung bei Unterdruck → Schädigung.
28
Wie verhindert man Kavitation?
* Erhöhung des Ansaughöhendrucks * Kühlung
29
Was ist Hydraulik?
Kraftübertragung und -verstärkung mit Flüssigkeiten.
30
Wo nutzt man Hydraulik?
* Bagger * Bremsen * Pressen
31
Was ist Pneumatik?
Druckluftbetriebene Antriebe.
32
Unterschied Hydraulik vs. Pneumatik?
Flüssigkeit inkompressibel vs. Gas kompressibel.
33
Was ist Strömung durch Blätter?
Ventilatoren, Turbinen → Blattprofile.
34
Was ist Strömung um Flugzeugflügel?
Profilauftrieb durch Druckunterschied.
35
Was ist Druckseite vs. Sogseite?
Unter- und Oberseite des Flügels.
36
Was ist CAV-B-System?
Cavitation number: .
37
Was ist ein Strömungskoeffizient?
Verhältnis realer Volumenstrom zu idealem.
38
Was ist ein Reynolds-Aggregat?
Re<2000 laminar, >4000 turbulent.
39
Was ist Druckabfall an Bögen?
Verlust durch Richtungsänderung: Δp/ρv² ≈ ζ.
40
Was ist die Verlustzahl ζ?
Dimensionsloser Widerstandskoeffizient für Formteile.
41
Wie hängt Fluidmechanik mit Thermodynamik zusammen?
Energieaustausch: Verdampfungs-, Kompressionsprozesse.
42
Verbindung zu Strukturdynamik?
Fluid-Struktur-Interaktion (Schwingungen durch Strömungskräfte).
43
Was ist Aeroelastizität?
Wechselwirkung von Strukturverformung und Strömung (Biegeschwingung).
44
Was ist Kavitationsschwingung?
Druckimpulse durch Blasenauf- / abreißen.
45
Wie spielt CFD (Computational Fluid Dynamics) hinein?
Numerische Lösung von Navier–Stokes für komplexe Geometrien.
46
Welche Rolle hat Messtechnik?
Validierung von CFD, Sicherheitsnachweis.
47
Verbindung zur Umwelttechnik?
Abgasreinigung, Rohrnetzplanung, Grundwasserströmung.
48
Verbindung zur Medizintechnik?
Blutströmung, Inhalatoren, Herzklappen.
49
Bezug zur Verfahrenstechnik?
Rührkessel, Rohrreaktoren, Destillation.
50
Strömung in Biologie?
Gefäßströmung, Atmung.