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Chat über Theoriefragen - 2. Test

Dies soll ein Thema sein, in dem viele Theoriefragen gepostet und diskutiert werden. Der Fokus liegt also auf Theoriefragen und nicht Rechenbeispielen.

Ziele dieses Chats:

  • eine möglichst große Sammlung alter Theoriefragen zu generieren !

  • bereits Bestehende Antworten werden verifiziert oder falsifiziert !

  • Begründungen und Diskussionen über die richtige Beantwortung von manchen Theoriefragen

  • noch ein Vorteil wird sein, dass unsere Freunde und Freundinnen aus diesem Semester und auch aus niedrigeren Semestern sich die Zusammensucherei von Theoriefragen für den 2. Test ersparen.

Bitte auch keine Theoriefragen vom 1. Test sondern nur 2. und Nachtest posten.

[COLOR="#00FF00]Fussnote1 denn dadurch, dass man bereits gesetzte Kreuze auch dann kommentiert, wenn sie richtig sind - ja dadurch wird sehr viel gewonnen. Das Hauptproblem von Studify is ja eigentlich, dass man Studify nicht trauen kann. Weil die Dinge richtig oder falsch sein könnten. Aber wenn ich auf Studify ein verifiziertes Ergebniss sehen würde, dann würde ich schon beginnen Studify zu trauen.

Emin +2

Hallo! Ich wollte euch bitten ob mir vielleicht jemand erklären kann, warum bei einer Strömung, welche überall überkritisch ist, die Geschwindigkeit bei einer Querschnittsverengung abnimmt? bzw die Schallgeschwindigkeit zunimmt?.. wäre über eine Hilfestellung sehr dankbar.. blick da noch nicht ganz durch..

Ist das nur so im Unterschall das die Geschwindigkeit bei einer Verengung zunimmt und der Druck folglich ab?

Vielen Dank schon einmal im Voraus für eure Hilfe!

Hey Diese Formel gilt entlang eines stationären Stromfadens (kompressibel), mit Querschnitt A (Herleitung siehe Mitschrift bzw Buch): -dA/A = (1-M^2) du/u Wenn man nun überkritische Strömung hat also M>1 und Querschnittsverengung also dA<0 so muss also auch du < 0 sein also die Geschwindigkeit abnehmen. Energiesatz: cp*T + u^2/2=const. --> die Temperatur muss entlang des Stromfadens zunehmen da ja die Geschwindigkeit abnimmt. Schallgeschw: c^2 =R Kappa T , also wenn die Temperatur zunimmt nimmt die Schallgeschwindigkeit auch zu.

Paul +1

Im Buch Stömungslehre wurde es nochmal so zusammengefasst: M<1: dA>0 (erweiterung): du<0, dp>0; für dA<0 (verengung): du>0, dp<0; M>1: dA>0: du>0, dp<0; dA<0: du<0,dp>0;

Als Tabelle ist es übersichtlicher... und die genannte Formel ist eine gute Herleitung, man sieht jedoch, dass das Verhalten der überkritischen Strömung dem Gegenteil der unterkritischen Stömung entspricht.

Die Temperatur ergibt sich wie erwähnt aus der Energierhaltung.

Eugen +1

Ich versuche mal, die Angaben des Tests aus Post #3 "2009_Test2-1.pdf" zu verifizieren:

(a) Zeile 4 und 7 sollten richtig sein, denn p2 > p1, T0^ = T0, rho2 > rho1. Soweit stimme ich mit der grünen Markierung überein. Aber p0^ < p0 (das erkennt man aus der Isentropentabelle), T2 > T1 und M2 < M1 (vor dem Stoß herrscht Überschall, danach Unterschall). (b) Das Diagramm befindet sich im Buch auf Seite 181. Also entspricht a A*/A ausgedrückt durch rho und v wie in der vorletzten Spate der Isentropentabelle. b bezeichnet die x-Achse und damit M. c und d sind beide 1, denn bei M = 1 befindet sich der minimale Querschnitt, der zugleich auch der kritische ist. Für den Punkt e kann ich keine Bedeutung erkennen, die Kurve sollte sich eigentlich asymptotisch an die x-Achse annähern. (c) Die kinematische Zähigkeit oder Viskosität besitzt die Einheit m²/s, hat also die Dimension L²Z-1 (ich nehme an, Z steht für die Zeit). Diese Option ist nicht unter den Antwortmöglichkeiten. (d), (e), (f) gehören meiner Meinung nach nicht zum Stoffgebiet für den zweiten Test im SS 2015. (g) Das letzte grüne Kreuz kann ich bestätigen, siehe blauer Kasten im Buch auf Seite 205. Über die ersten fünf Zeilen kann ich keine fundierte Aussage treffen. Derer muss sich jemand anders annehmen.

Lg rolf

Stefan ±0

Zunächst einmal vielen Dank für eure Antwort ..hat mir schon sehr geholfen. Wollte jedoch noch fragen. und zwar: Bei Gruppe A Frage 4: Entropie nimmt zu (=falsch) warum?. Bei einer Querschnittverengung kommt es bei Überschall ja zu einer Verzögerung und folglich zu einer Druckzunahme. und da p2>p1 ist sollte doch auch s2>s1 sein?

Markus ±0

Es steht ja schon in der Frage, dass die Strömung isentrop ist --> Entropie verändert sich nicht. Die Entropie nimmt nur bei nicht reversiblen Prozessen (= Stoß) zu

Stefan ±0

(c) Die kinematische Zähigkeit oder Viskosität besitzt die Einheit m²/s, hat also die Dimension L²Z (ich nehme an, Z steht für die Zeit). Diese Option ist nicht unter den Antwortmöglichkeiten.

Hätte für die kinematische Viskosität gesagt: es sollte L * Z^(-2) sein.. steht ganz oben rechts. wenn L als Länge und Z als Zeit gemeint ist sollte das schon passen?!

Stefan ±0

Es steht ja schon in der Frage, dass die Strömung isentrop ist --> Entropie verändert sich nicht. Die Entropie nimmt nur bei nicht reversiblen Prozessen (= Stoß) zu

Danke Markus! hast vollkommen Recht! habs leider komplett überlesen! Vielen Dank ;)

Öznur ±0

Im Auslegungsfall einer Lavaldüse wird das Gas ohne Stoß komprimiert? Würdet ihr diese Frage mit Falsch oder Richtig beantworten ?

Markus ±0

Ich würde falsch sagen, da zwar kein Stoß da ist aber das Gas auch nicht komprimiert wird.

Paul ±0

Ich würde auch falsch sagen, da das Gas auf den ganzen Prozess bezogen entspannt wird, aber der Teil mit stoßfrei wäre richtig.

Patrick ±0

(c) Die kinematische Zähigkeit oder Viskosität besitzt die Einheit m²/s, hat also die Dimension L²Z (ich nehme an, Z steht für die Zeit). Diese Option ist nicht unter den Antwortmöglichkeiten.

Hätte für die kinematische Viskosität gesagt: es sollte L * Z^(-2) sein.. steht ganz oben rechts. wenn L als Länge und Z als Zeit gemeint ist sollte das schon passen?!

Woher stammt diese Frage? Habe ich bis jetzt noch nicht gesehen.

Paul ±0

Nein es Müsste L^2/Z bzw L^2Z^-1, nicht LZ^-2. Die Frage war glaube ich in der 2009er Angabe sein.

Eugen ±0

Die Frage stammt aus dem Test aus Post #3 "2009_Test2-1.pdf. Die Einheit der kinematischen Viskosität kann man sich über die Reynoldszahl überlegen. Diese ist dimensionslos. Re = wd/v Dabei ist v die kinematische Viskosität, w die Geschwindigkeit und d die charakteristische Länge, beispielsweise eines Rohres. Führt man eine Einheitenanalyse durch, erkennt man, dass v also dieselbe Einheit haben muss wie wd und damit m/s * m = m²/s. Die Einheit ist aber auch im Buch auf Seite 200 zu finden, in der Fußnote Nr. 9.

Patrick ±0

Okay, danke. Wenn es nicht zur Auswahl steht, wird wohl "keine Lösung ist richtig" stimmen.

Eugen +1

Nun fehlt noch der Test "2. Test 2010.pdf" ebenfalls aus Post #3.

(a) Ich kann die Antwortmöglichkeiten beim besten Willen nicht entziffern, tut Leid. (b) Die angekreuzte Antwort &#8730;(2/(k-1)) * c0 ist richtig, siehe Formel 6.47 auf Seite 177 im Buch. (c) Die gekreuzten Antwortmöglichkeiten sind richtig, siehe Seite 20 im Buch. (e) Ich denke, sowohl die erste als auch die zweite Option stimmen, denn laut Seite 214 im Buch ist lamda = 64/Re für laminare Strömungen durch gerade Rohre. Mit Re = w*d/v ist lamda somit direkt proportional zur kinematischen Viskosität. Für den Druckabfall gilt der Zusammenhang delta p = rho * w²/2 * L/d * lamda (d) und (f) sind meiner Meinung nach nicht mehr Teil des Stoffgebietes des 2. Kolloquiums Im SS2015.

Lg rolf