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Ingenieurwissenschaften Strömungslehre – Grundlagen

15 KartenIngenieurwissenschaftenatrio25.10.2026Nur mit Link

Karteikarten zum Thema „Ingenieurwissenschaften“ · 15 Karten · von atrio. Beispiele: Was besagt die Kontinuumshypothese in der Strömungsmechanik? · Wie laute…

Karten

15 Karten
STANDARD

Was besagt die Kontinuumshypothese in der Strömungsmechanik?

Rückseite

Fluide werden als kontinuierliche Materie behandelt, molekulare Diskretion wird vernachlässigt, wenn charakteristische Längen viel größer sind als mittlere freie Weglänge.

STANDARD

Wie lautet die Kontinuitätsgleichung für inkompressible Strömungen?

Rückseite

Für inkompressible Strömung gilt div v = 0, also A₁·v₁ = A₂·v₂ – der Volumenstrom bleibt in jedem Querschnitt konstant.

STANDARD

Unter welchen Voraussetzungen gilt die Bernoulli-Gleichung?

Rückseite

Stationär, inkompressibel, reibungsfrei, entlang einer Stromlinie – dann ist der Summe aus statischem, dynamischem und geodätischem Druck konstant.

STANDARD

Wie ist die Reynoldszahl definiert und was charakterisiert sie?

Rückseite

Re = ρ·v·L/η = v·L/ν – Verhältnis von Trägheits- zu Vis-kositätskräften; entscheidet über laminares (Re klein) oder turbulentes (Re groß) Strömungsverhalten.

STANDARD

Woran erkennst du laminare vs. turbulente Rohrströmung?

Rückseite

Laminar: geordnete Schichten, Re < 2300, parabolisches Geschwindigkeitsprofil. Turbulent: chaotische Wirbel, Re > 4000, abgeflachtes Profil mit logarithmischem Wandgesetz.

STANDARD

Wie berechnet sich der Druckverlust in laminarer Rohrströmung?

Rückseite

Hagen-Poiseuille-Gesetz: Δp = 32·η·L·v̄/d² – Druckverlust proportional zu Viskosität, Länge und mittlerer Geschwindigkeit, umgekehrt proportional zum Quadrat des Durchmessers.

STANDARD

Was beschreibt das Moody-Diagramm für turbulente Rohrströmung?

Rückseite

Zusammenhang zwischen Reibbeiwert λ, Reynoldszahl Re und relativer Rauheit k/d – ermöglicht Druckverlustberechnung Δp = λ·(L/d)·(ρ·v̄²/2).

STANDARD

Was ist die Grenzschicht und wie wächst ihre Dicke δ?

Rückseite

Dünne Schicht an Festkörpern, wo Viskosität wirkt; δ wächst mit √x bei laminarer, mit x⁰·⁸ bei turbulenter Strömung entlang der Platte.

STANDARD

Wann tritt Grenzschichtablösung auf und welche Folge hat sie?

Rückseite

Bei starkem negativem Druckgradienten (Diffusor, Hinterkante) kehrt Wandscherung um – Strömung löst ab, bildet Wirbel, Druckwiderstand steigt stark an.

STANDARD

Was besagt die Mach-Zahl und ab wann sind Kompressibilitätseffekte relevant?

Rückseite

Ma = v/a (Geschwindigkeit/Schallgeschwindigkeit); Ma < 0,3: inkompressibel behandelbar; Ma > 0,3: Dichteänderungen beachten, Schockwellen möglich.

STANDARD

Wofür wird die Froude-Zahl in der Strömungslehre verwendet?

Rückseite

Fr = v/√(g·L) – Verhältnis von Trägheits- zu Schwerekräften; maßgebend für Freiwasserströmungen (Kanäle, Schiffsmodelle, hydraulischer Sprung).

STANDARD

Unterscheide eulersche und langrangesche Betrachtungsweise.

Rückseite

Eulersch: Feldbeschreibung, Eigenschaften an festem Ort über Zeit (v(x,t)). Langrangesch: Teilchenbeschreibung, Verfolgung einzelner Fluidteilchen (x(t)).

STANDARD

Was stellen die Navier-Stokes-Gleichungen dar?

Rückseite

Impulserhaltung für newtonsche Fluide: ρ·(∂v/∂t + v·∇v) = -∇p + η·Δv + ρ·g – Grundlage aller numerischen Strömungssimulationen (CFD).

STANDARD

Wie verhält sich der Strömungswiderstandsbeiwert cw eines Zylinders über Re?

Rückseite

Bei Re ~ 10⁵ (kritisch) fällt cw von ~1,2 auf ~0,3 durch Übergang zur turbulenten Grenzschicht, die Ablösepunkt nach hinten verschiebt (Krisen-Reynoldszahl).

STANDARD

Was bedeutet der Begriff 'ähnliche Strömungen' in der Modellversuchsplanung?

Rückseite

Geometrische, kinematische und dynamische Ähnlichkeit – alle relevanten dimensionslosen Kennzahlen (Re, Ma, Fr, Eu) stimmen zwischen Modell und Original überein.

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