Ingenieurwissenschaften Strömungslehre – Rohrströmung
Karteikarten zum Thema „Ingenieurwissenschaften“ · 14 Karten · von atrio. Beispiele: Was charakterisiert eine laminare Rohrströmung? · Ab welcher Reynoldszah…
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14 KartenWas charakterisiert eine laminare Rohrströmung?
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Die Fluidteilchen bewegen sich in geordneten, parallelen Schichten ohne Durchmischung; der Reibbeiwert hängt nur von der Reynoldszahl ab.
Ab welcher Reynoldszahl wird Rohrströmung als turbulent betrachtet?
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Ab Re ≈ 2300 bis 4000 tritt der Übergang ein; über Re > 4000 liegt vollständig turbulente Strömung mit chaotischer Durchmischung vor.
Wie ist die Reynoldszahl für Rohrströmungen definiert?
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Re = (v · d · ρ) / η mit Strömungsgeschwindigkeit v, Rohrdurchmesser d, Dichte ρ und dynamischer Viskosität η.
Welches Gesetz beschreibt den Druckverlust bei laminarer Rohrströmung?
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Das Hagen-Poiseuille-Gesetz: Δp = (128 · η · L · Q) / (π · d⁴) für Volumenstrom Q, Rohrlänge L und Durchmesser d.
Wie lautet die Darcy-Weisbach-Gleichung für Druckverlust?
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Δp = λ · (L/d) · (ρ · v²/2) mit Reibbeiwert λ, Rohrlänge L, Durchmesser d, Dichte ρ und Geschwindigkeit v.
Wie berechnet sich der Reibbeiwert λ bei laminarer Strömung?
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λ = 64 / Re – der Reibbeiwert hängt nur von der Reynoldszahl ab, nicht von der Wandrauheit.
Welche Formel gibt den Reibbeiwert nach Blasius für glatte Rohre an?
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λ = 0,3164 / Re⁰·²⁵ für turbulente Strömung in hydraulisch glatten Rohren bei 4000 < Re < 10⁵.
Was stellt das Moody-Diagramm dar?
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Doppelt logarithmisches Diagramm: Reibbeiwert λ über Reynoldszahl Re mit Kurvenschar für relative Rauheit k/d als Parameter.
Wie wird die relative Rauheit eines Rohres definiert?
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Verhältnis k/d aus absoluter Rauhtiefe k (mittlere Rauheitsspitzenhöhe) und Rohrinnendurchmesser d.
Was ist der hydraulische Durchmesser und wofür wird er genutzt?
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d_h = 4 · A / U für Querschnittsfläche A und benetzter Umfang U; ermöglicht Anwendung Rohrformeln auf nicht-kreisförmige Kanäle.
Wodurch entstehen Einzelwiderstände in Rohrleitungen?
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Durch Strömungsablösung an geometrischen Änderungen: Bögen, Verengungen, Erweiterungen, Ventile, Ein- und Austritte.
Wie wird der Druckverlust an Einzelwiderständen berechnet?
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Δp = ζ · (ρ · v²/2) mit Widerstandsbeiwert ζ (Zeta), der von Geometrie und Reynoldszahl abhängt.
Wann liegt hydraulisch raue Strömung vor?
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Bei hohen Reynoldszahlen, wenn die viskose Unterschicht die Wandrauheit vollständig überdeckt; λ wird unabhängig von Re, nur noch von k/d abhängig.
Welche Bedeutung hat die kritische Reynoldszahl Re_krit ≈ 2300?
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Unterhalb ist Strömung immer laminar; oberhalb kann Störung zum Übergang in turbulente Strömung führen, stabiler Laminarbereich bis ca. Re = 4000.