Konvektiver Transport, Energieströme - Versionsgeschichte

Admin: /* Antworten zu den Kontrollfragen */

2015-12-04T12:00:29Z

Antworten zu den Kontrollfragen

← Nächstältere Version		Version vom 4. Dezember 2015, 12:00 Uhr
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	==Antworten zu den Kontrollfragen==		==Antworten zu den Kontrollfragen==
	#Die Stromstärke einer mengenartigen Grösse ist bei einem [[konvektiv]]en Transport gleich Dichte der Menge mal ~~Volumenstromsträrke~~ oder gleich spezifische Menge (Menge pro Masse) mal Massenstromstärke.		#Die Stromstärke einer mengenartigen Grösse ist bei einem [[konvektiv]]en Transport gleich Dichte der Menge mal Volumenstromstärke oder gleich spezifische Menge (Menge pro Masse) mal Massenstromstärke.
	#Drei der vier Terme beschreiben eine Energiedichte, der vierte, der Druck, steht für das Energiebeladungsmass des Volumenstromes		#Drei der vier Terme beschreiben eine Energiedichte, der vierte, der Druck, steht für das Energiebeladungsmass des Volumenstromes
	##Dichte der Gravitationsenergie: <math>\varrho g h</math>		##Dichte der Gravitationsenergie: <math>\varrho g h</math>

Admin: /* Kontrollfragen */

2015-12-04T11:58:22Z

Kontrollfragen

← Nächstältere Version		Version vom 4. Dezember 2015, 11:58 Uhr
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	##die Volumenstromstärke?		##die Volumenstromstärke?
	##die Massenstromstärke?		##die Massenstromstärke?
	#Die ~~von~~ strömenden Material mitgenommene [[Energie]] kann mit Hilfe von vier Termen beschrieben werden. Um welche vier Terme handelt es sich?		#Die vom strömenden Material mitgenommene [[Energie]] kann mit Hilfe von vier Termen beschrieben werden. Um welche vier Terme handelt es sich?
	#Welche Aussage macht das [[Gesetz von Bernoulli]]?		#Welche Aussage macht das [[Gesetz von Bernoulli]]?
	#Wann darf das [[Gesetz von Bernoulli]] angewendet werden?		#Wann darf das [[Gesetz von Bernoulli]] angewendet werden?

Admin: /* dynamischer Auftrieb */

2015-12-04T11:57:00Z

dynamischer Auftrieb

← Nächstältere Version		Version vom 4. Dezember 2015, 11:57 Uhr
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	#Die zur Erklärung des Auftriebs notwendige grössere Geschwindigkeit der Strömung auf der Oberseite des Flügels wird mit dem weiteren Weg erklärt, den die Luft dort zurück legen muss. Dies ist natürlich blanker Unsinn. Wie soll die Luft wissen, dass sie einen weiteren Weg vor sich hat? Zudem kann man zeigen, dass die Luft, die an der Vorderkante geteilt wird, nicht gleichzeitig bei der Hinterkante ankommt.		#Die zur Erklärung des Auftriebs notwendige grössere Geschwindigkeit der Strömung auf der Oberseite des Flügels wird mit dem weiteren Weg erklärt, den die Luft dort zurück legen muss. Dies ist natürlich blanker Unsinn. Wie soll die Luft wissen, dass sie einen weiteren Weg vor sich hat? Zudem kann man zeigen, dass die Luft, die an der Vorderkante geteilt wird, nicht gleichzeitig bei der Hinterkante ankommt.

	Eine konsistente Erklärung des [[dynamischer Auftrieb\|dynamischen Auftriebs]] ist von ''Kutta'' und ''Zhukovski'' entwickelt worden. Die Strömung um einen Flügel kann in guter Näherung in eine [[Potenzialströmung]] und eine [[Zirkulation]] zerlegt werden. Weil sich die Zirkulation erst dann einstellt, wenn die Hinterkante infolge Ausbildung einer Wirbelstrasse nicht mehr umströmt werden kann, nennt man diese '''induzierte Zirkulation''' und den zugehörigen Widerstand '''induzierten Widerstand'''. Zieht der Pilot das Flugzeug zu stark hoch, setzt die Zirkulation infolge Strömungsabriss (stall) ~~aus~~ und der Auftrieb bleibt weg. Die Zerlegung in Potenzialströmung und induzierte Zirkulation erlaubt nun, das [[Gesetz von Bernoulli]] zwischen einem Punkt auf der Ober- und einem auf der Unterseite anzuwenden.		Eine konsistente Erklärung des [[dynamischer Auftrieb\|dynamischen Auftriebs]] ist von ''Kutta'' und ''Zhukovski'' entwickelt worden. Die Strömung um einen Flügel kann in guter Näherung in eine [[Potenzialströmung]] und eine [[Zirkulation]] zerlegt werden. Weil sich die Zirkulation erst dann einstellt, wenn die Hinterkante infolge Ausbildung einer Wirbelstrasse nicht mehr umströmt werden kann, nennt man diese '''induzierte Zirkulation''' und den zugehörigen Widerstand '''induzierten Widerstand'''. Zieht der Pilot das Flugzeug zu stark hoch, setzt die Zirkulation infolge Strömungsabriss aus (stall) und der Auftrieb bleibt weg. Die Zerlegung in Potenzialströmung und induzierte Zirkulation erlaubt nun, das [[Gesetz von Bernoulli]] zwischen einem Punkt auf der Ober- und einem auf der Unterseite anzuwenden.

	== Kontrollfragen ==		== Kontrollfragen ==

Admin: /* Saugleitung */

2015-12-04T11:49:14Z

Saugleitung

← Nächstältere Version		Version vom 4. Dezember 2015, 11:49 Uhr
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	Diese Beziehung folgt auch aus dem Satz von Bernoulli, falls man den Druck im ausfliessenden Freistrahl gleich dem Druck an der Wasseroberfläche setzt.		Diese Beziehung folgt auch aus dem Satz von Bernoulli, falls man den Druck im ausfliessenden Freistrahl gleich dem Druck an der Wasseroberfläche setzt.

	[[Bild:Ausfluss aus Gefaess.png\|thumb\|Gefäss mit Saugleitung]]Nimmt man ein Reservoir mit einem senkrecht nach unten führenden Rohr (Durchmesser ''d<sub>3</sub>''), das sich zuunterst zu einer Düse mit ~~Druchmesser~~ ''d<sub>4</sub>'' verjüngt, kann man mit Hilfe des Satzes von Bernoulli den Druckverlauf in der Strömung verfolgen. Dazu wählen wir vier Punkte aus (einen Punkt an der Wasseroberfläche, einen seitlich zum Abfluss versetzt am Boden des Reservoirs, einen am oberen Ende des Rohrs und einen bei der Mündung der Düse). In den Punkten 1 und 2 darf die Geschwindigkeit gleich Null gesetzt werden. Zudem werden alle Höhen auf den Punkt 4 bezogen. Dann gelten folgende Beziehungen für die drei Bernoulli Terme		[[Bild:Ausfluss aus Gefaess.png\|thumb\|Gefäss mit Saugleitung]]Nimmt man ein Reservoir mit einem senkrecht nach unten führenden Rohr (Durchmesser ''d<sub>3</sub>''), das sich zuunterst zu einer Düse mit Durchmesser ''d<sub>4</sub>'' verjüngt, kann man mit Hilfe des Satzes von Bernoulli den Druckverlauf in der Strömung verfolgen. Dazu wählen wir vier Punkte aus (einen Punkt an der Wasseroberfläche, einen seitlich zum Abfluss versetzt am Boden des Reservoirs, einen am oberen Ende des Rohrs und einen bei der Mündung der Düse). In den Punkten 1 und 2 darf die Geschwindigkeit gleich Null gesetzt werden. Zudem werden alle Höhen auf den Punkt 4 bezogen. Dann gelten folgende Beziehungen für die drei Bernoulli Terme
	:Punkt 1: <math>p_L+\varrho g h_1</math>		:Punkt 1: <math>p_L+\varrho g h_1</math>
	:Punkt 2: <math>p_2+\varrho g h_2</math>		:Punkt 2: <math>p_2+\varrho g h_2</math>

Admin: /* Materialien */

2014-10-06T04:08:58Z

Materialien

← Nächstältere Version		Version vom 6. Oktober 2014, 04:08 Uhr
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	*[http://www.youtube.com/watch?v=fOJvkevWzAI Kurzfassung auf Youtube]		*[http://www.youtube.com/watch?v=fOJvkevWzAI Kurzfassung auf Youtube]

	'''[[Physik und Systemwissenschaft in Aviatik~~\|Zurück~~ ~~zum Inhalt~~]]'''		'''[[Physik und Systemwissenschaft in Aviatik 2014]]'''

			'''[[Physik und Systemwissenschaft in Aviatik]]'''

	[[Kategorie:VorAV]]		[[Kategorie:VorAV]]

Admin: /* Antworten zu den Kontrollfragen */

2013-02-25T08:14:11Z

Antworten zu den Kontrollfragen

← Nächstältere Version		Version vom 25. Februar 2013, 08:14 Uhr
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	#Drei der vier Terme beschreiben eine Energiedichte, der vierte, der Druck, steht für das Energiebeladungsmass des Volumenstromes		#Drei der vier Terme beschreiben eine Energiedichte, der vierte, der Druck, steht für das Energiebeladungsmass des Volumenstromes
	##Dichte der Gravitationsenergie: <math>\varrho g h</math>		##Dichte der Gravitationsenergie: <math>\varrho g h</math>
	##Dichte der kinetischen Energie: <math>\frac{\varrho}{2}gv^2</math>		##Dichte der kinetischen Energie: <math>\frac{\varrho}{2}v^2</math>
	##Dichte der inneren Energie (oft in Funktion der Temperatur gegeben)		##Dichte der inneren Energie (oft in Funktion der Temperatur gegeben)
	##Druck als Energiebeiladungsmass des Volumenstromes		##Druck als Energiebeiladungsmass des Volumenstromes

Admin: /* Materialien */

2012-02-26T07:50:57Z

Materialien

← Nächstältere Version		Version vom 26. Februar 2012, 07:50 Uhr
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	*[https://home.zhaw.ch/~mau/Lehre/Skript/offenesysteme.pdf Skript] Seiten 2 und 3		*[https://home.zhaw.ch/~mau/Lehre/Skript/offenesysteme.pdf Skript] Seiten 2 und 3
	*[https://cast.switch.ch/vod/clips/2d2upv8cza/link_box Videoaufzeichnung]		*[https://cast.switch.ch/vod/clips/2d2upv8cza/link_box Videoaufzeichnung]
			*[http://www.youtube.com/watch?v=fOJvkevWzAI Kurzfassung auf Youtube]

	'''[[Physik und Systemwissenschaft in Aviatik\|Zurück zum Inhalt]]'''		'''[[Physik und Systemwissenschaft in Aviatik\|Zurück zum Inhalt]]'''

Admin: /* Materialien */

2010-02-27T06:44:28Z

Materialien

← Nächstältere Version		Version vom 27. Februar 2010, 06:44 Uhr
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	*[https://home.zhaw.ch/~mau/Lehre/Skript/offenesysteme.pdf Skript] Seiten 2 und 3		*[https://home.zhaw.ch/~mau/Lehre/Skript/offenesysteme.pdf Skript] Seiten 2 und 3
			*[https://cast.switch.ch/vod/clips/2d2upv8cza/link_box Videoaufzeichnung]

	'''[[Physik und Systemwissenschaft in Aviatik\|Zurück zum Inhalt]]'''		'''[[Physik und Systemwissenschaft in Aviatik\|Zurück zum Inhalt]]'''

Admin: /* Antworten zu den Kontrollfragen */

2009-02-18T08:53:54Z

Antworten zu den Kontrollfragen

← Nächstältere Version		Version vom 18. Februar 2009, 08:53 Uhr
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	#Das Gesetz von Bernoulli darf in einer reibungsfreien und inkompressiblen Strömung längs eines Stromfadens angewendet werden. Falls es sich um eine Potenzialströmung handelt (nirgends eine [[Winkelgeschwindigkeit]]), gilt das Gesetz von Bernoulli zwischen zwei beliebigen Punkten.		#Das Gesetz von Bernoulli darf in einer reibungsfreien und inkompressiblen Strömung längs eines Stromfadens angewendet werden. Falls es sich um eine Potenzialströmung handelt (nirgends eine [[Winkelgeschwindigkeit]]), gilt das Gesetz von Bernoulli zwischen zwei beliebigen Punkten.
	#Die Umströmung eines Flugzeuges wird in erster Näherung als eine Potenzialströmung angesehen. Deshalb darf das Gesetz von Bernoulli für zwei beliebige Punkte angewendet werden. Nun misst man den Druck der ungehindert vorbei strömenden Luft und vergleicht diesen Wert mit dem Druck in einem Punkt, an dem die Luft gestaut wird. Die durch die Vereinfachung gemachten Fehler werden nachträglich korrigiert (kalibriert).		#Die Umströmung eines Flugzeuges wird in erster Näherung als eine Potenzialströmung angesehen. Deshalb darf das Gesetz von Bernoulli für zwei beliebige Punkte angewendet werden. Nun misst man den Druck der ungehindert vorbei strömenden Luft und vergleicht diesen Wert mit dem Druck in einem Punkt, an dem die Luft gestaut wird. Die durch die Vereinfachung gemachten Fehler werden nachträglich korrigiert (kalibriert).
	#An der engsten Stelle ist die mitgeführte kinetische Energie am grössten. Diese Energiezunahme geht zu Lasten des [[hydraulisch zugeordneten Energiestromes~~\|zugeordneter Energiestrom~~]].		#An der engsten Stelle ist die mitgeführte kinetische Energie am grössten. Diese Energiezunahme geht zu Lasten des [[zugeordneter Energiestrom\|hydraulisch zugeordneten Energiestromes]].
	#Das hydrodynamische Paradoxon tritt immer dann auf, wenn ein strömendes Fluid (Gas oder Flüssigkeit) durch eine enge Stelle strömen muss.		#Das hydrodynamische Paradoxon tritt immer dann auf, wenn ein strömendes Fluid (Gas oder Flüssigkeit) durch eine enge Stelle strömen muss.

Admin: /* Kontrollfragen */

2009-02-18T08:12:33Z

Kontrollfragen

← Nächstältere Version		Version vom 18. Februar 2009, 08:12 Uhr
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	== Kontrollfragen ==		== Kontrollfragen ==
	*Wie formuliert man die Stromstärke einer mengenartigen Grösse bei einem [[konvektiv]]en Transport bezogen auf		#Wie formuliert man die Stromstärke einer mengenartigen Grösse bei einem [[konvektiv]]en Transport bezogen auf
	**die Volumenstromstärke?		##die Volumenstromstärke?
	**die Massenstromstärke?		##die Massenstromstärke?
	*Die von strömenden Material mitgenommene [[Energie]] kann mit Hilfe von vier Termen beschrieben werden. Um welche vier Terme handelt es sich?		#Die von strömenden Material mitgenommene [[Energie]] kann mit Hilfe von vier Termen beschrieben werden. Um welche vier Terme handelt es sich?
	*Welche Aussage macht das [[Gesetz von Bernoulli]]?		#Welche Aussage macht das [[Gesetz von Bernoulli]]?
	*Wann darf das Gesetz von Bernoulli angewendet werden?		#Wann darf das [[Gesetz von Bernoulli]] angewendet werden?
	*Wie misst man bei einem Flugzeug die Geschwindigkeit gegen die umgebende Luft (indicated air speed)?		#Wie misst man bei einem Flugzeug die Geschwindigkeit gegen die umgebende Luft (indicated air speed)?
	*Wieso ist der Druck im [[Venturirohr]] an der engsten Stelle am kleinsten?		#Wieso ist der Druck im [[Venturirohr]] an der engsten Stelle am kleinsten?
	*Was fällt Ihnen zum hydrodynamischen Paradoxon ein?		#Was fällt Ihnen zum hydrodynamischen Paradoxon ein?

			==Antworten zu den Kontrollfragen==
			#Die Stromstärke einer mengenartigen Grösse ist bei einem [[konvektiv]]en Transport gleich Dichte der Menge mal Volumenstromsträrke oder gleich spezifische Menge (Menge pro Masse) mal Massenstromstärke.
			#Drei der vier Terme beschreiben eine Energiedichte, der vierte, der Druck, steht für das Energiebeladungsmass des Volumenstromes
			##Dichte der Gravitationsenergie: <math>\varrho g h</math>
			##Dichte der kinetischen Energie: <math>\frac{\varrho}{2}gv^2</math>
			##Dichte der inneren Energie (oft in Funktion der Temperatur gegeben)
			##Druck als Energiebeiladungsmass des Volumenstromes
			#Das Gesetz von Bernoulli vergleicht den Energietransport in einer inkompressiblen, reibungsfreien Strömung zwischen zwei Punkten längs eines Stromfadens: <math>p_1+\frac{\varrho}{2}gv_1^2+\varrho g h_1=p_2+\frac{\varrho}{2}gv_2^2+\varrho g h_2</math>
			#Das Gesetz von Bernoulli darf in einer reibungsfreien und inkompressiblen Strömung längs eines Stromfadens angewendet werden. Falls es sich um eine Potenzialströmung handelt (nirgends eine [[Winkelgeschwindigkeit]]), gilt das Gesetz von Bernoulli zwischen zwei beliebigen Punkten.
			#Die Umströmung eines Flugzeuges wird in erster Näherung als eine Potenzialströmung angesehen. Deshalb darf das Gesetz von Bernoulli für zwei beliebige Punkte angewendet werden. Nun misst man den Druck der ungehindert vorbei strömenden Luft und vergleicht diesen Wert mit dem Druck in einem Punkt, an dem die Luft gestaut wird. Die durch die Vereinfachung gemachten Fehler werden nachträglich korrigiert (kalibriert).
			#An der engsten Stelle ist die mitgeführte kinetische Energie am grössten. Diese Energiezunahme geht zu Lasten des [[hydraulisch zugeordneten Energiestromes\|zugeordneter Energiestrom]].
			#Das hydrodynamische Paradoxon tritt immer dann auf, wenn ein strömendes Fluid (Gas oder Flüssigkeit) durch eine enge Stelle strömen muss.

	== Materialien ==		== Materialien ==