Bombentrichter
Archiv => 3./4. Semester => Übungsaufgaben 3./4. Semester => Topic started by: Wills on June 18, 2008, 06:44:27 pm
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werden ja sicher noch mehr strömi-fragen im nächsten monat kommen, kann ja alles hier reingeschrieben werden
also ich steh grad aufm schlauch: warum ist in der impulsgleichung das oberflächenintegral über den druck bei nem freistrahl 0?
der druck am ein-und ausgang ist zwar gleichgroß, aber die flächen doch nicht unbedingt (zB aufgabe 2 aus serie 5)
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Ohne deine Aufgabe näher zu kennen, aber du legst deine Drücke ja am Kontrollvolumen an. Da diese zb. Rechteckig ist liegt an allen Seiten der Umgebungsdruck an, egal wie groß diese Zwischenflächen dort sind. Ist am Eintritt und Austritt auch noch der gleiche Druck bei einer Düse zb (was natürlich völlig blödsinnig wäre), dann kann auch keine Kraft entstehen. Schub oder Kraft ist immer noch Massenstrom * Geschwindigkeit, sind die beide gleich groß dann gibts halt keine Kraft.
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ja der druck ist über den querschnitt am ein-/ausgang konstanter umgebungsdruck, aber die flächen sind unterschiedlich groß und dementsprechend auch die geschwindigkeiten
damit müsste ja auch eine kraft entstehen?!
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Aber die Flächen deines Kontrollvolumens werden doch gleich groß sein oder? Damit wäre es egal wie groß die Fläche am Düseneintritt oder Austritt ist. Am besten mal ein Bild oder so. Wenn die Drücke gleich sind, dann ist auch die Geschwindigkeit gleich, insofern du keine Enthalpie in die Strömung gebracht hast, z.b. durch Verdichter.
Setz mal bitte die Aufgabe konkret rein, denn es ist ziemlich sinnlos am Eingang und Ausgang Umgebungsdruck anzulegen, ohne dass etwas in der Strömung passiert.
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ok wie gesagt stand auf dem schlauch, jetzt weiß ich wie du das meinst
ich hatte mich nur auf den rohr-querschnitt versteift :pinch:
thx
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ich hätte mal noch eine grundsätzliche frage zu den kontrollvolumen
darf man bei den KV nicht durch wände einfach durchschneiden? wenn ich mir eine rohrverzweigung anschaue mach ich das ja eigentlich
bei der serie5 zusatz2 zB funktionierte das bei mir aber überhaupt nicht, ich kann dort ja sehr viele verschiedene KV (beim behälter) betrachten, die ja nicht gleich sein können
zum beispiel könnte ich den behälterinhalt gar nicht mit ausschneiden, sondern rechts bzw links neben der rechten wand senkrecht nach unten schneiden
und dann noch ne 2. frage zur serie6 zusatz 1a: die aufgabe müsste doch eigentlich auch über den impulssatz lösbar sein, es gibt keine haltekräfte, jedoch spielt die gewichtskraft des fluids eine rolle
hier wieder die frage: wie darf man hier sein KV legen, bei mir klappts nie
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Wie du dir dein Kontrollvolumen legst ist grundsätzlich egal. Schneidest du jedoch durch Wände, dann musst du die vorhandenen Körperkräfte beachten. Um das zu umgehen nimmt man meist den gesamten Körper mit in das KV.
Die angesprochene Aufgabe hab ich leider nicht, müsstest du vielleicht mal eine Skizze zeigen.
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hi
zwischen rohr 1+2 is ein T-stück, wie gehe ich mit den verlusten, die daraus resultieren um? also zählt der verlustfaktor zu rohr 1 oder 2?
außerdem für die berechnung der geschwindigkeit des kanals nehm ich ja nicht den hydraulischen durchmesser (sondern einfach [latex]q_3=V'/(b_3*h_3)=10.23m/s[/latex]), bei den rohrverlusten muss ich aber dann die 0.36m als hydraulischen durchmesser benutzen- ich komme damit aber nicht auf die lösung ...
mir fällt grad ein, dass nach dem kanal noch ein ausströmverlust zeta=1 auftreten müsste, ergebnis bleibt aber falsch :huh:
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das q_3 is bei mir schon 10,288 m/s
ansonsten is das T-stück in der lösung zu rohr zwei gezählt worden
das ergebnis kommt wohl auch nicht immer ganz genau hin, weil die ablesegenauigkeit aus diesem tollen nikuradse-diagramm nicht so großartig toll ist.
wenn du auf irgendwas zwischen 560 und 600 kommst, soll das wohl in ordnung sein...
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Bei uns meinte der Ü-Leiter, dass da die Aufgabe nicht eindeutig ist und man das so machen sollte, damit die selbe Lösung rauskommt.
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hm in der offiziellen lösung steht da nix dazu (mit dem rohr 2)
aber ich habs jetzt mal so gemacht (q1=10.288 da hatte ich wohl falsch abgelesen) und komme auf 521.2 Pa...
wenn ich bei rohr 3 noch nen austrittsverlust reinnehme komme ich auf 585.7 Pa (was ja in der lösung steht, obwohl bei der aufgabe 578 drunter steht...)
und die lambda werte hab ich auch anders abgelesen, hab aber die aus der lösung genommen
aber mit dem austrittsverlust lieg ich schon richtig, oder?
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wie siehtn das aus mit dem Druckverlustbeiwert wenn ein inkompressibles Medium durch ein Rohr strömt und dann ins freie strömt?
Ist das da genauso, als wenn das Rohr in nem Behälter endet, also Verlustbeiwert fürs Einströmen in den Behälter =1?
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Das Problem trat bei uns auch auf. Aber es ist NICHT egal, wo man das zuordnet.
Ich hatte letzte Woche dem Dr. Rüdiger schon eine Mail dazu geschrieben, die er mir (in rot) kommentiert hat:
in der heutigen Übung in Technischer Strömungslehre I zur Serie 11 trat in der Aufgabe 2 folgendes Problem auf:
Es ist nicht genau zuzuordnen, ob der Verlustkoeffizient Xi(T) vom T-Stück zum Rohrabschnitt 1 oder zum Rohrabschnitt gehört, was folglich zu Abweichungen im Endergebnis führt.
Beim T-Stück wird der Verlust immer auf den einzelnen senkrechten Anschluss bezogen.
Ich hoffe das hilft eucht weiter!
Mfg Armin
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Schön, dass nich mal der Übungsleiter das wusste:laugh:
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Moin Moin,
ich habe mal eine allgemeine Frage zur Aufgabe 2 der Serie 4. Ich versuche gerade das F1 in x1 Richtung zu finden.
Man geht da ja mit dem Ansatz Integral über ro*u1*(u*n)*dS ran. Ich kann hier ja nicht einfach nach S integrieren und dann A1 einsetzen. Wie genau muss ich diese Gleichung "bestücken", damit ich F1 bekomme?
Zunächst ist doch S=A1/cos(a), also dS=(-sin(a)*A1/cos(a)^2)*da; u1=u*cos(a) und n wäre hier cos(a) für die Richtung der Normalen? Ist u Abhängig von S?
So richtig komme ich hier nicht weiter. Könntet ihr mir das vielleicht erläutern? :)
Gruß
Steffen
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erklär mir mal, wie du das mit dem dS meinst, versteh ich grad nicht
also bei der impulsgl. mit schrägen ein-/abströmungen kannst du zB:
- dein kontrollvolumen rechteckig um alles schneiden: da ist dein normalenvektor einfach vom typ (-1,0,0) am eingang; die fläche ist wie gesagt [latex]S=A1/cos (\alpha)[/latex] ; die geschwindigkeit ist [latex]u1=U*cos (\alpha)[/latex]
- das KV senkrecht zur bahn des fluids schneiden: da ist dein [latex]u1=U*cos (\alpha)[/latex] ; dein skalarprodukt wird ebenfalls u*n=-U, womit das im prinzip das gleiche ist, nur aufwändiger (hier ist die fläche die durchströmt wird eben genau A1)
und übrigens die kraft in x-richtung muss man hier 0 setzen, da bewegt sich ja nix (auch wenn ich mir das schlecht vorstellen konnte/kann)
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Ah ja, das klingt schon mal anders, als ich es verstanden habe. Das mit dem dS, was ich meine scheint ja irgendwie nicht zu stimmen...also was ich vorhin meinte.
Nehmen wir mal an, ich setze das KV so an, wie in deinem ersten Beispiel.
Integral(ro*u1*(u*n)*dS) = Integral(ro*u*cos(a)*((u,0)^T*(-1,0)^T)dS) = Integral(-ro*(U^2)*cos(a)*dS)
Stimmt das? Welche Grenzen muss ich denn für S einsetzen?
Sorry, aber ich versteh es einfach noch nicht so richtig ;) Und Sorry für die Form, ich weiss einfach nicht, wie man Formeln einfügt. :(
Um nochmal auf mein dS zurück zu kommen. Ich wollte es irgendwie von klein auf herleiten. Quasi über alle Abhängigkeiten, die in diesem System vorkommen. S in Abhängigkeit von alpha usw...
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das is ein flächenintegral, also praktisch ein doppelintegral über die tiefe und die höhe (also der durchströmte bereich)
da die beispiele in strömi aber viel einfacher sind (als in mathe zb :whistling:) würd ich mir hier nicht so einen stress machen: es geht einfach nur um die fläche, die durchströmt wird
und bei meinem 1. bsp (alles senkrecht) entspricht das integral einfach der fläche A/cos(a), wie du das selbst gesagt hattest ->du kannst auch das doppelintegral schreiben mit den grenzen einheitstiefe (0 bis 1) meinetwegen und die höhe y von 0 bis A/cos (a)
deine formel stimmt nicht ganz: das skalarprodukt ergibt -U*cos(a) (das minus vom einheitsvektor)
außerdem handelt es sich ja um eine bilanz, du musst also schreiben integral (eingang)+integral (ausgang)=0, wobei der eingang wegen dem einheitsvektor negativ wird und der ausgang positiv bleibt
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Achso jetzt versteh ich...jetzt wird mir so einiges klar...bei der Aufgabe 1 von Serie 4 gabs ja einen ähnlichen Fall, aber dort war in der Musterlösung Intergral (ro*u1*(u*n)*dS) = -ro*(U^2)*cos(a)*A1+ro*(W^2)*A2 angegeben. Ich dachte, dass man da über irgendwas komisches intergrieren musste, weil das u1 in der Gleichung und das Gleichheitszeichen irgendwie verwirrend war. Jetzt versteh ich das auch mit der Bilanz...quasi in der guten alten Mechanik :) Vielen Dank dir erstmal!
Da habe ich doch plötzlich wieder eine Frage. Wie komme ich auf Alpha2? Kann ich nicht einfach eine der x Komponenten nach Alpha umstellen?
Hat sich erledigt...habe mich nur verrechnet ;)
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Ich habe mal eine Frage zur Aufgabe 2 der Serie 5. Oder auch allgemein eine Frage zu Bernoulli-Gleichung, wenn die Dichte konstant und sich auch die dq/dt=0 ist.
In der Musterlösung kommen die ja auch q1=q2=q3=q. Nehmen wir mal den 1. Fall. Bernoulli von 1 zu 2. Das wäre ja ro/2*(q2^2)+p2+ro*G2=ro/2*(q1^2)+p1+ro*G1. Wenn ich das richtig verstanden habe, dann Fallen die "G"s ja weg, weil wir die Schwerkraft vernachlässigen. Aber warum fliegen die Drücke p1 und p2 raus? Sind die etwa gleich groß? Oder gar 0? Müsste p2 nicht größer als p1 sein, weil sich der Querschnitt verringert?
Gruß
Quickley
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lies dir bitte den thread erstmal durch, ich hab genau das (sogar genau zu der aufgabe) oben schon nachgefragt :huh:
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Ja das habe ich getan, aber irgendwie raffe ich das nicht :) Ist das einfach die Eigenschaft eines Freistahls, dass Eingangsdruck = Ausgangsdruck?
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Nein, ein Freistrahl bedeutet, dass der Druck im jeweiligen Zustand gleich dem Umgebungsdruck ist. Denn wenn der Strahl von Luft umgeben ist kann sich dort nicht (wie z.B. in einem Rohr) ein höherer Druck aufbauen.
Mfg
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bei dem austritt des freistrahls gibts keine druckdifferenz und deshalb ist die fläche der leitung egal, weil du ja über das gesamte KV integrierst und dort ist eben der druck überall der umgebungsdruck (=freistrahl)