03 Reibungsfreie Fluide

Question 1

Spannungstensor reibungsfreier Fluide?

Answer 1

π=-pδ

Question 2

Wie lautet die radiale Druckgleichung und wann gilt sie? Woraus wurde sie hergeleitet?

Answer 2

(c^2/R) = -g dz/dn - 1/ρ dp/dn
-stationär & instationär
-kompressible & inkompressible
-reibungsfrei!
-Schwerefeld
Aus Euler'scher Bewegungsgleichung (in Bahnlinienkoordinaten)

Question 3

Woraus wird die Euler’sche Bewegungsgleichung hergeleitet und was für Annahmen wurden getroffen?

Answer 3

Aus Impulsbilanz und Massenbilanz.

Reibungsfreiheit

Question 4

Wie ist der Druckverlauf in einer gekrümmten Strömung?

Answer 4

Der Druckgradient zeigt von der konkaven zur konvexen Seite (und verläuft durch den Krümmungmittelpunkt). Das heißt, der Druck steigt in zentrifugaler Richtung

Question 5

Wie lautet die Bernoulligleichung und wofür gilt sie?

Answer 5

c^2/2 + p/ρ + gz = konst.

• stationäre Strömung (Bei instationärer kommt Beschleunigungsterm hinzu)
• reibungsfrei
• inkompressibel
• Schwerefeld
• entlang Stromlinie

Question 6

Toricellische Ausflussformel? Wann gilt sie?

Answer 6

c=sqrt(2gh)

Sie gilt, wenn die Spiegelabsenkung in einem Reservoir vernachlässigbar ist

Question 7

Was ist Kavitation?

Answer 7

Wenn in einer Strömung der Druck unter den Dampfdruck des Fluids fällt, siedet das Fluid und es entstehen durch Siede- und Kondensationsvorgänge instationäre Situationen. Durch Bilden und Auflösen von Dampfgefüllten Hohlräumen kommt es zu sehr hohen Geschwindigkeiten und daher großen Impulsen, die Schaden verursachen können.

Question 8

Wie kann Kavitation in einem Fallrohr auftreten?

Answer 8

Oben p0, unten p0. Im Becken: kein Fluss-> hydrostatischer (steigender Druck). Im Rohr Fluss->hydrostatischer Druckanstieg (Massenerhaltung)
=>Druck an Fallrohreinlauf unter p0

Question 9

Wie lassen sich Pumpen und Turbinen in die Bernoulli’sche Stromfadenformel einpflegen?

Answer 9

Durch Addition eines Druckzu/-abnahmeterms, mit

Pump-/Turbinenleistung P = Δp ðV/ðt