Bombentrichter

Archiv => 3./4. Semester => Prüfungen/Testate 3./4. Sem. => Topic started by: Alphex on July 04, 2009, 11:44:47 pm

Title: Aufgaben Klausursammlung SL1
Post by: Alphex on July 04, 2009, 11:44:47 pm
Hallo, ich habe mir gedacht, wir könnten hier mal die Ergebnisse sammeln, die wir für die Aufgaben der Klausur in der Klausurensammlung herausbekommen, denn dort stehen ja leider keine Ergebnisse.

Weiß jemand, ob der Lehrstuhl die irgendwo veröffentlicht hat oder noch weitere Probeaufgaben zur Verfügung stellt ?

Hier mal meine Ergebnisse, keine Ahnung, ob die richtig sind :

Aufgabe 1.

a) [latex] \Large $U_{max} = U_k \cdot \frac{2R²}{r_0²}[/latex]

b) [latex] \Large h = - \frac{q²}{2g}[/latex] Wobei ich mich hier allerdings frage, was die Anmerkung zu bedeuten hat. Sollen wir das Ergebnis dann mit [latex] \Large $ U_{max}[/latex] ausdrücken ? Und wenn ja wie, dann müssten wir das ja erst [latex] \Large $ U_{max}[/latex] in den gemittelten Wert umformen !?


Aufgabe 2.

a) [latex] \Large $ \int -\rho \cdot q_1² dA + \int \rho \cdot q_2² dA =  F_K[/latex]

[latex]\Large $  q_2 = \frac{20}{3} \frac{m}{s} [/latex]


... to be continued ...


P.S.: Um die Übersichtlichkeit zu wahren, bitte Latex benutzen, Link hier : Latex (http://bombentrichter.de/showthread.php?t=10958&highlight=latex)
Title: Aufgaben Klausursammlung SL1
Post by: experte9 on July 19, 2009, 04:52:55 pm
moin!
wir sollen doch bei der 2. aufgabe die impulsgleichungen für x und y komponenten aufschreiben.  du hast nur eine ??
ich bin gestresst!! whhua
Title: Aufgaben Klausursammlung SL1
Post by: Thomas_D on July 19, 2009, 06:56:27 pm
Hallo,
 
also eine Impulsgleichung reicht auch nicht, um die Haltekraft auszurechnen. Bei dieser schrägen Stütze gibt es ja eine Komponente der Haltekraft in x- und y-Richtung.
Die kann man ja nur über die beiden Impulsgleichungen ausrechnen.
 
Bei dieser Mittelwertbildung soll man so denke ich mir die mittlere Geschwindigkeit über dem Querschnitt über die Definition des Mittelwertes ausrechnen. Oder hat jemand eine bessere und vor allem schnellere Lösung?
 
Viele Grüße
Title: Aufgaben Klausursammlung SL1
Post by: experte9 on July 20, 2009, 01:11:31 pm
und wie lauten die beiden impulsgleichungen?  ??
meinst du jetzt en mittelwert bei der 1. Aufgabe oder was?
Gruß
Title: Aufgaben Klausursammlung SL1
Post by: Thomas_D on July 20, 2009, 02:21:54 pm
Hallo,
 
also [latex]\Large $-\rho\int\ u^2_1 dA = F_{x}$[/latex] ist glaube ich die Bilanz für die x-Richtung. Bin mir aber nicht hundertprozentig sicher was den Druck-Term angeht.
Bei der y-Richtung fällt aber das Minus davor weg und die Ausflußgeschwindigkeit ist [latex]$q_{2}[/latex]
 
Hoffe das stimmt soweit...
 
Was den Mittelwert angeht meinte ich Aufgabe 1.
 
Viele Grüße
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Post by: Alphex on July 20, 2009, 11:57:20 pm
Hallo, das ist ja im Grunde das, was ich schon geschrieben hatte, nur das du eben in x-Richtung die q1-Terme nimmst und in y-Richtung die q2-Terme.

Nur, warum ? Ich hab das mit der x- und y-Richtung des Impulssatzes noch nicht so richtig verstanden und wäre mal froh über ne einleuchtende Erklärung ... :huh:

Und ich glaube schon, dass die Druckterme auch auftauchen müssen, da sie ja nicht wegfallen (es gibt ja unterschiedliche Drücke aufgrund der Höhendifferenz, mein Übungsleiter meinte, man kann p2 über die Konti-Gleichung aus p1 gewinnen, aber ich hab ja keine Höhe gegeben ... :unsure:)
Title: Aufgaben Klausursammlung SL1
Post by: Alphex on July 21, 2009, 12:11:57 am
Zur 3. Aufgabe :

Da kann man d2 durch den Volumenstrom gewinnen (den man ja kennt, da die Zeit und das Volumen des zu füllenden Beckens gegeben ist) und kommt auf :

[latex]\Large $ d_2 = \sqrt {\frac{4V}{\pi q_2}
[/latex]

Das Problem ist jetzt nur q2 zu ermitteln ... dazu bietet sich, wie in der Übung, Bernoulli an, so dass man da auf

[latex] \Large $ q_2^2 = 2 \left( \frac{p_b}{\rho} + G_1 - \frac{rho g H_1 + p_b}{rho} + \Delta p \right) [/latex] kommt.

Nur wie [latex] \Large $  \Delta p [/latex] ausrechnen ? Dort braucht man dann auch ständig q2 ... ?

Jemand ne andere Idee ?
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Post by: mensch marcus on July 21, 2009, 09:54:49 am
Also das q2 steht doch bei dir oben da in abhängigkeit von d daher hast du dann am ende eine formel wo nur noch d unbekannte ist
oder hab ich da was übersehen ach und die drücke am anfang und ende sind beide pb daher kannste die kürzen
Title: Aufgaben Klausursammlung SL1
Post by: Alphex on July 21, 2009, 07:17:06 pm
Quote from: mensch marcus
Also das q2 steht doch bei dir oben da in abhängigkeit von d daher hast du dann am ende eine formel wo nur noch d unbekannte ist
oder hab ich da was übersehen ach und die drücke am anfang und ende sind beide pb daher kannste die kürzen

Hallo, du hast recht, ich habe eine Formel, in der am Ende ein d2 mit drinsteht, aber was für eine ! Ziemlich ausufernd ...
Und dann wäre da noch das Problem der Bestimmung der Rohrreibungszahl [latex]  \lambda [/latex], in der ich das ganze ja auch wieder nur ersetzten könnte durch entsprechende Formeln - wenn ich es nach Blasius (http://de.wikipedia.org/wiki/Rohrreibungszahl) rechne - aber ist das Rohr wirklich hydraulisch glatt ? Wenn nicht  bräuchte ich ja das Nikuratse-Diagramm, bei dem ich dann aber eine Reynoldszahl brauche ...

Irgendwie drehe  ich mich hier im Kreis :rolleyes:

Und die Drücke dürften nicht gleich sein, denn du kannst ja sonst keine Potentiale G beschreiben, da du ja nur die Höhe bis zum Austritt in das zweite Becken kennst und an der Stelle ist es ja noch kein Freistrahl, also auch kein pB ... !?
Title: Aufgaben Klausursammlung SL1
Post by: Thomas_D on July 21, 2009, 07:21:43 pm
Hallo,
 
Zu Aufgabe 2:
die Strebe ist ja schräg zu den beiden Koordinatenrichtungen angeordnet, weshalb es zwangsläufig nötig ist, die beiden Kraftkomponenten mittels Impulsgleichung auszurechnen und diese dann mit Pythagoras zu überlagern.
 
Bezüglich Höhendifferenz: Hast du eine explizite Differenz gegeben? Ich mein, die Anordnung kann auch waagerecht liegen, nur zu besseren Sichtbarkeit so aufgezeichnet wurden sein.
Aus der Kontigleichung bekommt man keine Druckdifferenzen, nur Geschwindigkeitunterschiede. Es sei denn du kennst noch eine andere Form der Masseerhaltung.
 
Am besten ist wohl ihr stellt die Frage zu einem der beiden Konsultationstermine.
 
Viele Grüße
Title: Aufgaben Klausursammlung SL1
Post by: mensch marcus on July 21, 2009, 08:36:38 pm
Also bei mir kommt auch so eine rießige Formel für d2 raus kann mir nicht ganz vorstellen, dass das so in einer prüfung gewollt ist daher denk ich mal kann man das auch anders rechnen.
Aber die drücke sind schon gleich da wenn du genau hinsiehst ist das rohr genau bei H abgeschnitten, ab dort ist es ein freistrahl also umgebungsdruck.
Die pot. Energie wird einfach vollständig in q2 und den verlustdruck delta p umgewandelt.
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Post by: Alphex on July 21, 2009, 08:38:20 pm
Quote from: Thomas_D

Bezüglich Höhendifferenz: Hast du eine explizite Differenz gegeben? Ich mein, die Anordnung kann auch waagerecht liegen, nur zu besseren Sichtbarkeit so aufgezeichnet wurden sein.

.... da hab ich wohl was verwechselt .... ich dachte, es geht um die Aufgabe 3 mit diesem Rohrsystem.

Bei Aufgabe 2 hast du natürlich recht.
Title: Aufgaben Klausursammlung SL1
Post by: mensch marcus on July 21, 2009, 08:38:30 pm
Ach und es steht in der aufgabe laminare Strömung daher ist Lampta=64/Re
Title: Aufgaben Klausursammlung SL1
Post by: Lottchen008 on July 26, 2009, 10:52:20 am
Hey!
Ich hab mal ne Frage, wie ihr das Kontrollvolumen bei der 2. Aufgabe gewählt habt? Ich hab's in Form des Rohres und dann an 1 und 2 geschnitten. Aber so hab ich doch garkeine Komponenten der Strömungen in x-Richtung. Da kann ich mir dann aber doch keine Haltekraftkomponente ausrechnen, oder? :(
Oder ist eine andere Wahl des KV besser? Aber wie dann?

Ach, das p2 kann man mit Bernoulli berechnen von 1 zu 2, da ich keine Höhenangaben und auch keine Schwerefeldangaben habe (Krümmer soll ja laut Aufgabenstellung auch horizontal liegen), würde der Teil dann rausfallen und ich hab alles gegeben für p2.

LG
Title: Aufgaben Klausursammlung SL1
Post by: laterne on August 03, 2009, 01:48:31 pm
könnte evtl mal jemand den lösungsweg für die erste aufgabe posten?
danke schonmal..

Aufgabe 2:
p2=2,11*10^5 Pa

in X-Richtung bleibt doch stehen:
[latex]\Large $\ - \int\ pn dA + F_x= 0$[/latex] oder?

damit kommen wir auf [latex]\Large $\ F_x= 60,3kN$[/latex]

und weil alphex nach nem andern ansatz gefragt hatte für die dritte das ist unserer aber da weiter umzustellen dauert bestimmt noch lange, bzw werden wir nen andern lösungsweg versuchen auch wenn hier nur noch d unbekannt ist, also es >könnte< hinhauen...
keine Gewähr ;)
Title: Aufgaben Klausursammlung SL1
Post by: Philipp on August 03, 2009, 05:10:00 pm
also deine lösung ist richtig, bloß das kleine v ist nicht das q was du vorher berechnet hast sondern nach seinem skript einen mittlere Rohrgeschwindigkeit, schau mal TSL_1_Kap9.pdf seite 9.
weiß bloß noch nicht was ich damit anfangen kann.
wenn jemand was dazu sagen kann wäre ich dankbar
Title: Aufgaben Klausursammlung SL1
Post by: uetzenknueff on August 03, 2009, 05:53:47 pm
hm bei aufgabe 1:

hab ich für
[latex]
$U_{max}=\frac{4*U_k*R}{\pi*r_o^2}$
[/latex]

und bei b) weiß ich net wirklich was das soll? Wollen die da Bernoulli vom Boden bis zur maximalen Höhe? Da Wäre oben also U_max und unten U=0 oder? Aber ich hab doch den Druck unten net oder wie krieg ich den raus?

€: damn warum macht der da nix mit Latex?
€2: ah falsches \ ^^

mfg
Title: Aufgaben Klausursammlung SL1
Post by: Philipp on August 03, 2009, 06:38:24 pm
bei 1 b habe ich bernoulli angewendet von der kolbenoberseite bis zu Umax, da fallen die beiden umgebungsdrücke raus, bei der Kolbenoberseite ist das Potential G=0  und am oberen ende des Strahls  G=gh. Außerdem ist die Geschwindigkeit q direkt am Austritt bei mir auch null, wegen U(r0)=0, man soll zwar nicht durch null teilen aber das sei jetzt dahingestellt.

[latex]\Large $U(r)=\frac{U_k*R^2}{r_0^2-r^2}$[/latex]
Title: Aufgaben Klausursammlung SL1
Post by: uetzenknueff on August 03, 2009, 06:51:33 pm
hm aber ihr müsst doch die Geschwindigkeit am Kolben nach oben erstmal nach der Fläche hochintegrieren mit [latex] drd\phi  [/latex] ?
Damit habt ihr doch ein Pi in der Lösung , oder beweg ich mich aufem Holzweg?
Ich hab Impulsgleichung mit der Kolbengeschwindigkeit nach unten und dem U aus dem loch entgegengesetzt?
Da stand ja auch Impuls oder?^^

Frage zu 3.
kann mir jmd erklären wie ich die 10min da reinbaue? Und wie soll ich verstehen das dort steht "stationär" aber es ist eine Zeit gegeben ? :blink:
Title: Aufgaben Klausursammlung SL1
Post by: uetzenknueff on August 03, 2009, 10:19:08 pm
Quote from: Alphex
Hallo,

hier jetzt mal unsere überarbeiteten Lösungen zu Aufgabe 1 bis 3.

Bei Aufgabe 1. wieso integrierst du Uk? Die Kolbenbewegung ist doch linear nach unten, nur die von dem Fluid durch die Bohrung musst du mit drdphi berechnen?

Und bei 3. ... heidewitzka , ich stand auch davor das ich q2 und d jeweils in meinen Gleichungen hatte. Aber da muss es doch eine andere Lsg geben als diese ellenlangen Gleichungen.
Title: Aufgaben Klausursammlung SL1
Post by: B*Ossi on August 03, 2009, 10:30:00 pm
zu Aufgabe 2:

Meine Meinung: Fx = 0 --> Impulsgleichung über alle!!! Flächen ergibt, dass sich die Drücke in positive und negative x-Richtung aufheben, restliche Komponenten gibts nicht ( oder) ?! Also keine Kraft.

Fy= 56,2 kN

zu Aufgabe 3a : Lösung von Alphex:

Warum ist p2 nicht pb !? ist doch am Ende ein Freistrahl --in meiner super Kopie sieht das zumindest so aus...

--> neues Resultat: d = 0,04 m
Title: Aufgaben Klausursammlung SL1
Post by: Alphex on August 03, 2009, 10:49:41 pm
Zu 1. Aufgabe :

Da setzt du ja die jeweiligen Konti-Terme gleich - und die werden nun mal über ein Integral berechnet, daher musst du auch das u_k-Zeug mit dem Integral behandeln.

Quote from: B*Ossi
zu Aufgabe 2:
Warum ist p2 nicht pb !? ist doch am Ende ein Freistrahl --in meiner super Kopie sieht das zumindest so aus... --> Resultat: d = 0,090m

Du hast an der Stelle, an der das Wasser das Rohr verlässt, wirklich einen Freistrahl, allerdings kennst du ja nur die Höhe zwischen dem oberen Becken und dem Ende des Rohrs, und nicht zwischen Ende Rohr-unteres Becken, daher musst du dein KV so legen, dass es mit dem Ende des Rohres abschließt.
Und dort hast du noch keinen Freistrahl, so dass der Druck über das hydrostatische Gleichgewicht berechnet werden müsste.
Nun muss man das aber so betrachten : Der Druck p2 ist ja der Umgebungsdruck + der Term aus dem hydrostatischen Gleichgewicht, also [latex]\Large $ p_2 = p_b + \rho \cdot g \cdot H_1 [/latex]

Nun steht auf der linken wie der rechten Seite pb und es kann sich kürzen, so dass nur noch das Potential stehenbleibt, also [latex]\Large ... = ... \rho \cdot g \cdot H_1 ... [/latex] (evtl. noch rho gekürzt, je nach Schreibweise).
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Post by: uetzenknueff on August 03, 2009, 10:59:25 pm
Quote from: Alphex
Zu 1. Aufgabe :
Da setzt du ja die jeweiligen Konti-Terme gleich - und die werden nun mal über ein Integral berechnet, daher musst du auch das u_k-Zeug mit dem Integral behandeln.

Ja du setzt die Terme gleich aber nur bei Ux(r) integrierst du mit Polarkoordinaten die gegeben Gleichung.Uk ist doch unabhängig von r das heißt du packst da einfach nur ein A ran!? Wenn ich mich Recht erinnere war eine Übungsaufgabe so ähnlich.
Title: Aufgaben Klausursammlung SL1
Post by: Alphex on August 03, 2009, 11:49:58 pm
Quote from: uetzenknueff
... Uk ist doch unabhängig von r das heißt du packst da einfach nur ein A ran!?...


I = [ Uk * R²/2 * x ] (0, 2pi) = Uk * R²/2 * 2pi = Uk * R² * pi

I = Uk * A = Uk * R² * pi

:happy:

P.S.: Für die, die das pdf schon heruntergeladen haben, mir ist bei der erneuten Durchsicht aufgefallen, dass da einige Fehler drin sind, die so beim Schreiben reingerutscht sind, hier und da fehlt ein ² oder ist ein rho zuviel etc .... hat sich alles erübrigt, nur am Ende habe ich noch genau ein rho zuviel drin stehen, das muss ich noch prüfen. Daher bitte kritisch betrachten das Ganze !
Title: Aufgaben Klausursammlung SL1
Post by: Philipp on August 04, 2009, 01:21:32 am
so hab mal den ganzen abend ne zusammenfassung zu strömungslehre zusammengestellt,
also so was mir beim durchblättern der folien ins auge gestochen ist.
hoffe das nützt was
Title: Aufgaben Klausursammlung SL1
Post by: B*Ossi on August 04, 2009, 08:00:37 am
Zu Aufgabe 3:

Alphex: "Du hast an der Stelle, an der das Wasser das Rohr verlässt, wirklich einen Freistrahl, allerdings kennst du ja nur die Höhe zwischen dem oberen Becken und dem Ende des Rohrs, und nicht zwischen Ende Rohr-unteres Becken, daher musst du dein KV so legen, dass es mit dem Ende des Rohres abschließt."

Ich denk im Skript, Kapitel 6.2 Stationäres Ausflussproblem, steht dazu was anderes: Stromlinie verbindet pb an Wasseroberfläche mit p2 in Ausflussöffnung -->  "pb = p2 da Freistrahl" , oder liegt hier ein anderer Fall vor?
Title: Aufgaben Klausursammlung SL1
Post by: Noa on August 04, 2009, 09:57:27 am
Moin!

Bin grad an der zweiten Aufgabe und komm irgendwie nicht weiter.

Aus KontiGleichung ergibt sich ja [latex]$q_{2}=20/3$[/latex]

Meine Impulsgleichung in y Richtung ist fast identisch mit der von Alphex

[latex]\Large $ \int -\rho \cdot q_1² dA + \int \rho \cdot q_2² dA = \int p_1 dA + \int p_2 dA + F_K[/latex]
(muss man nicht die drücke auch mit dem Normalenvektor multiplizieren? Hab ich mir in einer Übung mal so aufgeschrieben :huh: )

Also dann:
[latex]\Large $ \int -\rho \cdot q_1² dA + \int \rho \cdot q_2² dA = \int p_1 dA - \int p_2 dA + F_K[/latex]



Aber wie komm ich jetzt auf das [latex]p_2[/latex] um das [latex]F_k[/latex] auszurechnen?
Und wozu ist eigentlich [latex]p_0[/latex] in der Aufgabenstellung gegeben?

Und wie lautet die Impulsgleichung für die X-Richtung? Berücksichtige ich da nur die Drücke und die Körperkraft? Es tritt ja eigentlich keine Geschwindigkeit in X-Richtung auf....

Grüße und danke schonmal! :)
Title: Aufgaben Klausursammlung SL1
Post by: Lottchen008 on August 04, 2009, 10:39:39 am
Quote from: Noa
Aber wie komm ich jetzt auf das [latex]p_2[/latex] um das [latex]F_k[/latex] auszurechnen?
Und wozu ist eigentlich [latex]p_0[/latex] in der Aufgabenstellung gegeben?

Bernoulligleichung von 1 nach 2. Und da das Ding horizontal liegen soll, fällt die Gravitationskomponente raus.

Quote from: Noa
Und wie lautet die Impulsgleichung für die X-Richtung? Berücksichtige ich da nur die Drücke und die Körperkraft? Es tritt ja eigentlich keine Geschwindigkeit in X-Richtung auf....

Grüße und danke schonmal! :)

Bei der Impulsgleichung für die X-Richtung hab ich [latex]F_k = 0[/latex]. Hab mein KV von genau außen um den Krümmer gelegt (an 1 und 2 geschnitten) und damit befinden sich in allen x-Richtungen nur Normaldrücke. Folglich fliegt der Druckterm raus und ich habe über mein KV auch nur die Geschwindigkeitskomponenten in Y-Richtung. Somit fällt alles raus und [latex]F_k[/latex] ist  0.
Title: Aufgaben Klausursammlung SL1
Post by: ..::mordin::.. on August 04, 2009, 10:46:51 am
joa.. ich hab jetze bei a U_max=(3*U_k*R)/(2r_0) ..raus.. macht das sinn? ..ich hab keinen plan!

gruß
Title: Aufgaben Klausursammlung SL1
Post by: Pen on August 04, 2009, 11:12:48 am
Rein vom logischen her betrachtet kann Fk in X-Richtung nicht null sein. Die Strömung wird am ersten Rechtsknick des Rohres umgelenkt, dass heißt, es baut sich das Fky auf. Nun wird jedoch beim zweiten Knick (wieder nach oben) erneut ein Fk aufgebaut, was in X-Richtung wirkt.
 
Ich würde das System folgendermaßen mit KVs versehen (siehe Anhang).
 
Wenn man sich die Zeichnung genau anguckt, wird man merken, dass A2 = A3 und aus Konti erhält man q2 = q3.
 
Nun kann man die Impulsgleichungen aufstellen von 1 nach 2 für y und von 3 nach 2 für x. Für die zweite Gleichung ist damit natürlich nur noch q3 von Belang, weil ja q2 in x-Richtung = null ist.
 
Keine Ahnung ob das stimmt, aber so müsste man auch eine Kraft in x Richtung bekommen.
Title: Aufgaben Klausursammlung SL1
Post by: uetzenknueff on August 04, 2009, 11:19:14 am
Quote from: Pen
Wenn man sich die Zeichnung genau anguckt, wird man merken, dass A2 = A3 und aus Konti erhält man q2 = q3.
 

Generell würde ich dir zustimmen, allerdings halte ich dein "Zeichnung genau angucken A2=A3" für sehr wage.
Sonst kriegt man aber kein q2 raus oder?

mfg
Title: Aufgaben Klausursammlung SL1
Post by: Pen on August 04, 2009, 11:20:49 am
Quote from: uetzenknueff
Generell würde ich dir zustimmen, allerdings halte ich dein "Zeichnung genau angucken A2=A3" für sehr wage.
Sonst kriegt man aber kein q2 raus oder?
 
mfg
q2 kriegst ausm Konti; einfach q1A1=q2A2
Title: Aufgaben Klausursammlung SL1
Post by: uetzenknueff on August 04, 2009, 11:25:07 am
Quote from: Pen
q2 kriegst ausm Konti; einfach q1A1=q2A2

Ja aber du kannst doch net einfach aus deiner Zeichung und scharfem hingucken sagen das der Querschnitt des Rohres da drin A2 ist?
Ok vll haben wir die Indizes jetzt vertauscht. q1A1=q2A2 (eingang=ausgang) aber damit hast du doch noch nix zu deinem Querschnitt im Rohr, wo das Fluid dann in x-Richtung strömt, gesagt?

€: Aso bei dir in der Zeichnung isses 3
Title: Aufgaben Klausursammlung SL1
Post by: Robat on August 04, 2009, 11:54:51 am
Hi,
 
also ich habe bei Aufgabe 1a folgendes raus.
 
Umax=2Uk
 
funktioniert glaube ich folgendermaßen. Kontigleichung ansetzen. Dann kriegt man:
 
Uk*pi*ro^2= ux(r) r*dr*dphi ( der rechte Term natürlich in den Integrationsgrenzen von 0 bis 2*Pi für phi und 0 bis ro für r)
 
Ausrechnen und umstellen kommt auf auf das Ergebins oben. Kann das jemand bestätigen????
Title: Aufgaben Klausursammlung SL1
Post by: uetzenknueff on August 04, 2009, 12:03:11 pm
ich hab:

[latex]
U_{max}=\frac{2*U_k*R^2}{r_o^2}
[/latex]

Bei Uk musst du doch R nehmen net r0 oder?
ka obs stimmt^^
Title: Aufgaben Klausursammlung SL1
Post by: Morpheus on August 04, 2009, 12:09:49 pm
Zu Aufgabe 2
 
Wenn ich zu der Thematik mal meinen Senf dazugeben darf, dann meine ich, ist das so:
Also wenn das Wasser auf der Zeichnung von unten nach oben fließt dann stößt es an dem ersten Knick an und bewirkt das an dieser Stelle eine Kraft nach links also in negativer x Richtung wikt. Danach fließt das Wasser weiter und stößt an dem zweiten Knick an, mit dem gleichen Impuls und wirkt mit einer Kraft nach rechts auf das System! Da der Impuls also in x Richtung gleich groß ist, fällt die Fx-komponente raus. Man kann es sich auch so vorstellen: Wenn das Rohr ein Schlauch wäre, dann hätte es lediglich das Bestreben sich in y Richtung zu strecken!
 
Habe übrigens -56,198 für Fy raus (bin mir aber unsicher)
 
hoffe konnte weiterhelfen?!:D
Title: Aufgaben Klausursammlung SL1
Post by: micha on August 04, 2009, 12:10:23 pm
Quote from: uetzenknueff
ich hab:
 
[latex]
U_{max}=\frac{2*U_k*R^2}{r_o^2}
[/latex]
 
Bei Uk musst du doch R nehmen net r0 oder?
ka obs stimmt^^

Moin!
 
Bin soeben auf genau das gleiche gekommen
 
Greetz
Title: Aufgaben Klausursammlung SL1
Post by: RubyRhod on August 04, 2009, 12:42:40 pm
Quote from: uetzenknueff
ich hab:

[latex]
U_{max}=\frac{2*U_k*R^2}{r_o^2}
[/latex]
Habe ich auch raus.

Im ersten Beitrag fehlt die 2 - also stimmt die 2 nun oder nicht?
Title: Aufgaben Klausursammlung SL1
Post by: micha on August 04, 2009, 12:59:22 pm
Ich glaube das stimmt so.
 
Wenn man nämlich die mittlere Geschwindigkeit (mittlere Geschwindigkeit=Volumenstrom/Bezugsfläche) für Teilaufgabe b ausrechnet, dann kommt man genau auf den Term ohne die zwei.
 
Die Aufgabe wird wohl extra so konstruiert sein, da man so die mittlere Geschwindgkeit vielleicht schon direkt ablesen könnte.
 
Kann aber trotzdem gut sein, das ich damit falsch liege.
Title: Aufgaben Klausursammlung SL1
Post by: Pen on August 04, 2009, 01:25:19 pm
Quote from: Morpheus
Zu Aufgabe 2
 
Wenn ich zu der Thematik mal meinen Senf dazugeben darf, dann meine ich, ist das so:
Also wenn das Wasser auf der Zeichnung von unten nach oben fließt dann stößt es an dem ersten Knick an und bewirkt das an dieser Stelle eine Kraft nach links also in negativer x Richtung wikt. Danach fließt das Wasser weiter und stößt an dem zweiten Knick an, mit dem gleichen Impuls und wirkt mit einer Kraft nach rechts auf das System! Da der Impuls also in x Richtung gleich groß ist, fällt die Fx-komponente raus. Man kann es sich auch so vorstellen: Wenn das Rohr ein Schlauch wäre, dann hätte es lediglich das Bestreben sich in y Richtung zu strecken!
 
Habe übrigens -56,198 für Fy raus (bin mir aber unsicher)
 
hoffe konnte weiterhelfen?!:D
Eben nicht. Ein Schlauch hätte das Bestreben sich nach oben auszuweiten und nach rechts, bei dieser Anordnung. Warum sollte es beim Anstoß im ersten Knick eine Kraft in negativer x-Richtung geben? Wenn, dann wirkt die Kraft dort in positive y Richtung. Beim Anstoß im zweiten Knick hast du eine Kraft in positiver x-Richtung.
Title: Aufgaben Klausursammlung SL1
Post by: Robat on August 04, 2009, 01:32:32 pm
Jup, kann mich der Lösung von Uetzenknueff anschließen.
 
Mein Fehler war, dass auf der linken Seite des Terms (Also der mit Uk) lauten muss:
 
Uk*pi*R^2  und net mit ro^2!!! Ist auch logisch :P , dann stimmts!!!!!!!!
Title: Aufgaben Klausursammlung SL1
Post by: Morpheus on August 04, 2009, 01:45:06 pm
Quote from: Pen
Eben nicht. Ein Schlauch hätte das Bestreben sich nach oben auszuweiten und nach rechts, bei dieser Anordnung. Warum sollte es beim Anstoß im ersten Knick eine Kraft in negativer x-Richtung geben? Wenn, dann wirkt die Kraft dort in positive y Richtung. Beim Anstoß im zweiten Knick hast du eine Kraft in positiver x-Richtung.

Die Anordnung kann man sich ja auch vorstellen wie ein Lichtsrahl der duch zwei um 45° verdrehte Spiegel umgelenktz wird! Der erste Knick muss das Wasser ja auch umleiten und somit wirkt eine Kraft auch in negativer x Richtung!
Title: Aufgaben Klausursammlung SL1
Post by: Lottchen008 on August 04, 2009, 01:48:14 pm
Zur 2. Aufgabe:
Also ich hab letzte Woche mal in der Kosultation gefragt, wie das mit der x-Komponente aussieht. Und da meinte der, den ich gefragt hab, zu mir, dass die wegfällt, weil sich die Umgebungsdrücke links und rechts von meinem Kontrollvolumen (ich habe es außen um den Krümmer gelegt!) aufheben (folglich keine Druckkräfte) und ich über mein Kontrollvolumen keine x-Komponente der Strömung habe. ^^
Title: Aufgaben Klausursammlung SL1
Post by: Pen on August 04, 2009, 01:49:35 pm
Quote from: Morpheus
Die Anordnung kann man sich ja auch vorstellen wie ein Lichtsrahl der duch zwei um 45° verdrehte Spiegel umgelenktz wird! Der erste Knick muss das Wasser ja auch umleiten und somit wirkt eine Kraft auch in negativer x Richtung!
Hmm, wenn du es so betrachtest, würde aber überhaupt keine Kraft entstehen, da sich alle Kräfte gegenseitig aufheben:
 
1. Knick - Kraft in -x Richtung und +y Richtung.
2. Knick - Kraft in x Richtung und -y Richtung.
 
Aber wir reden hier von zwei unterschiedlichen Dingen. Bei mir geht's um Kräfte, resultierend aus dem Staudruck (Das Wasser will geradeaus weiter, kann es aber nicht), bei dir um "Umleitungs"-Kräfte.
Title: Aufgaben Klausursammlung SL1
Post by: STERN on August 04, 2009, 02:08:22 pm
Hm, das ist die erste Erklärung die Sinn macht.
Ich glaube auch das man bei einer Erhaltungsgröße wie dem Impuls so weit wie
möglich "rauszoomen" muss.
Die Detailansicht wie etwa die Schlauchhypothese von Morpheus :) ist einfach zu
verzwickt, immerhin wird das Fluid wärend der Strecke beschleunigt, und die Geschwindigkeit geht quatratisch in die Impulsbilanz ein, und der Druck  an den "Ecken" ist auch völlig unbekannt und ausserdem schneidet man dann auch noch durch die
Rohrwand (Längskraft)...das ist alles viel zu kompliziert
Deswegen denke ich wenn etwas NICHT gegeben ist wie etwa A3 dann sollte man
dort auch nicht schneiden
(eine Klausuraufgabe die auf genauem Hinsehen auf die Zeichnung basiert ist
mir noch nie untergekommen)

[Bezieht sich auf Beitrag von Lottchen]
Title: Aufgaben Klausursammlung SL1
Post by: mensch marcus on August 04, 2009, 02:10:34 pm
Also ich komme auf -56,2 kN für FK
hab da mal noch ne frage die Dichte nimmt man die in kg/m^3 oder in g/m^3 nur dann kommt bei mir ein negativer druck p2 raus, wenn ich g/m^3 nehme
Title: Aufgaben Klausursammlung SL1
Post by: RubyRhod on August 04, 2009, 02:39:57 pm
Quote from: Quarkmeister
zu 3.) a) d=0,04m         b)  H1=12,71m  (λ=0,03 über Nikuradse Dia. mit Red=q1*d/ν=10^4)

Das hab ich auch raus.

Also man setzt ganz normal Bernoulli an, und bekommt dann rho*g*H1=(rho/2)*q^2+delta_p

delta_p bestimmen, einsetzen, umstellen, fertig. Das ist ein ganz schön kranker Formelkrieg, aber dann kommt der Kram da oben raus.
Title: Aufgaben Klausursammlung SL1
Post by: mensch marcus on August 04, 2009, 02:43:42 pm
Die Ergebnisse der Aufgabe 3 kann ich auch bestätigen wirklich sehr dumme Formelspielereien
Title: Aufgaben Klausursammlung SL1
Post by: wilk on August 04, 2009, 03:19:57 pm
Quote from: Alphex

b) [latex] \Large h = - \frac{q²}{2g}[/latex] Wobei ich mich hier allerdings frage, was die Anmerkung zu bedeuten hat. Sollen wir das Ergebnis dann mit [latex] \Large $ U_{max}[/latex] ausdrücken ? Und wenn ja wie, dann müssten wir das ja erst [latex] \Large $ U_{max}[/latex] in den gemittelten Wert umformen !?
Habe mir das so gedacht, wie du auf das minus kommst ist mir allerdings nicht verständlich, da man den bezugspunkt doch eigentlich auf die kolbenoberseite legt
Title: Aufgaben Klausursammlung SL1
Post by: laterne on August 04, 2009, 04:34:47 pm
hier ist mal ein lösungsvorschlag für die vierte aufgabe, sind uns wieder nicht sicher, also wenn jemand fehler sieht bitte mal bescheid geben...

nur irgendwie muss da was falsch sein vllt falscher ansatz oder kA jedenfalls haben wir ja kein beta oder g in den gleichungen...
haben einfach navier stokes mit newtonsche fluid genommen aber stimmt das auch so?
Title: Aufgaben Klausursammlung SL1
Post by: mensch marcus on August 04, 2009, 04:54:51 pm
Kann mir aber nicht vorstellen das in der Lösung was mit umax steht
ich denke die zweite bedingung ist tau(delta)=0 bloß das bedeutet dann das auch die zweite konstante null wird und das ist ja quatsch was sagt ihr dazu?
Title: Aufgaben Klausursammlung SL1
Post by: Lottchen008 on August 04, 2009, 04:55:02 pm
Also ich hab die Aufgabe 4 etwas anders gemacht. Schon mit Navier-Stokes-Gleichung für Newtonsche Fluide, aber das [latex]f_i[/latex] fällt ja nicht raus. Du hast ja die Gewichtskraft, die den Ölfilm noch antreibt.
Eine fast identische Aufgabe gibt's als Zusatzaufgabe. Serie 10, Zusatzaufgabe 13-14. Dazu steht die Lösung ja auch im Netz.
Und ich hab mein Koordinatensystem in die Bahn des Ölfilms gelegt. Also x in Strömungsrichtung und als Höhe des Ölfilms. Dadurch bekommst du dann auch ein [latex] $f_x und $f_y [/latex] in Abhängigkeit von deinem [latex]$\beta$[/latex].
Title: Aufgaben Klausursammlung SL1
Post by: laterne on August 04, 2009, 05:21:01 pm
ok das mit der kraft könnte sein aber wie bekomm ich da das beta rein?? hast du vllt mal deine lösung zum vergleich?
Title: Aufgaben Klausursammlung SL1
Post by: blubseN on August 04, 2009, 05:26:14 pm
@ wilk

kannst du mal bitte dein vorgehen für das einsetzen von q erklären??? irgendwie komm ich da nicht drauf...

rest hab ich genauso bei 1

gruß

EDIT: hat sich erledigt!!!

ach und übrigens hast du dir n schusselfehler eingearbeitet bei a), da hast du einfach nur noch / ro da stehen und nicht ro²...deswegen kommt bei b) im Nenner ro^4 raus
Title: Aufgaben Klausursammlung SL1
Post by: Lottchen008 on August 04, 2009, 05:30:56 pm
So .. anbei mal meine Lösung für die 4. Aufgabe.
Ich übernehme keine Garantie für Richtigkeit ;)
Title: Aufgaben Klausursammlung SL1
Post by: TommyT on August 04, 2009, 05:48:55 pm
Quote from: Lottchen008
So .. anbei mal meine Lösung für die 4. Aufgabe.
Ich übernehme keine Garantie für Richtigkeit ;)


Sieht gut aus, hab ich auch so. Nur eine Kleinigkeit:

[latex]$ \dot{m} = \dot{V} \cdot \rho = \rho \cdot B \cdot \int\limits^{\delta}_{0} u_{x}(y) dy [/latex]
B soll eine komischerweise nicht gegebene Einheitsbreite darstellen. Sonst passt es mit den Einheiten nicht.
Ich hab dann am Ende:

[latex]$ \dot{m} = \frac{\rho²\cdot g \cdot sin(\beta) \cdot B \cdot \delta³}{3 \cdot\eta} [/latex]
Title: Aufgaben Klausursammlung SL1
Post by: Lottchen008 on August 04, 2009, 05:56:42 pm
Quote from: TommyT
Sieht gut aus, hab ich auch so. Nur eine Kleinigkeit:

[latex]$ \dot{m} = \dot{V} \cdot \rho = \rho \cdot B \cdot \int\limits^{\delta}_{0} u_{x}(y) dy [/latex]
B soll eine komischerweise nicht gegebene Einheitsbreite darstellen. Sonst passt es mit den Einheiten nicht.
Ich hab dann am Ende:

[latex]$ \dot{m} = \frac{\rho²\cdot g \cdot sin(\beta) \cdot B \cdot \delta³}{3 \cdot\eta} [/latex]

Oh stimmt. Wie komm ich denn darauf, das dadurch zu teilen.:huh: Seltsam. Naja, ja, wenn nen B gegeben wäre, würd das da noch reinkommen. Ich habs einfach rausgelassen, weil dazu nichts drinstand.
Title: Aufgaben Klausursammlung SL1
Post by: uetzenknueff on August 04, 2009, 06:27:39 pm
leute nur so eine Frage aber bei der Aufgabe 4 ist doch garkein nü gegeben?
Nur das mü.
Ich hab das auch so wie Lottchen gerechnet aber jetzt grad stutzig geworden.

lg
Title: Aufgaben Klausursammlung SL1
Post by: blubseN on August 04, 2009, 07:24:42 pm
Also Aufgabe 3
a) d=40mm
b) H1=765mm
Title: Aufgaben Klausursammlung SL1
Post by: experte9 on August 04, 2009, 11:41:21 pm
also Bossi , habe es genau so wie du!!
in der einen übungszusatzaufgabe war es auch so serie 4 glaube ich
Title: Aufgaben Klausursammlung SL1
Post by: mensch marcus on August 05, 2009, 09:20:21 am
@wilk

Also ich glaube das stimmt nicht was du gemacht hast. Also zB beim bereich 2 da machst du Impuls in Richtung x da kannste nicht q2 nehmen, weil das steht in y richtung. du müsstest das unbekannte q3 nehmen wo man nicht die fläche kennt.

daher zerlegst du nicht das ding sondern machst nur eine betrachtung in y richtung Fx ist null und für y steht dann:
roq2^2A2-roq1^2A1=p1A1-p2A2+Fy

q2 über konti und p2 über Bernoulli und fertig

Passt das so?
Title: Aufgaben Klausursammlung SL1
Post by: Mephe on August 05, 2009, 09:29:47 am
Eine Sache ist mir nicht ganz klar: Müsste man bei der Reynoldszahl nicht den Durchmesser der Leitung und nicht die Länge nehmen? Laut Wärmeübertragung war die charakterische Länge l bei Rohren doch der Durchmesser. Und dann würde sich das im Druckterm ganz wunderbar rauskürzen.

Für Aufgabe b) bekomme ich sagenhafte 12.7 m. Gehe ich richtig in der Annahme dass ich mir mein Lambda hier aus dem Diagramm raussuchen muss?
Title: Aufgaben Klausursammlung SL1
Post by: Lottchen008 on August 05, 2009, 10:04:58 am
Quote from: Mephe
Eine Sache ist mir nicht ganz klar: Müsste man bei der Reynoldszahl nicht den Durchmesser der Leitung und nicht die Länge nehmen? Laut Wärmeübertragung war die charakterische Länge l bei Rohren doch der Durchmesser. Und dann würde sich das im Druckterm ganz wunderbar rauskürzen.


Laut Strömungslehreskript ist aber die Reynoldszahl über den hydraulischen Durchmesser definiert. Und bei deinem Druckverlust teilst du ja die Länge durch den hydraulischen Durchmesser. Also ich seh da nichs, was sich da rauskürzt.

[latex] $\Delta$p_{Rohr} = $\frac{$\rho$}{2}$ \cdot q^2 \cdot $\lambda$ $\frac{L}{d}$ \\
$\lambda$ = $\frac{64}{Re_d}$ = $\frac {64 \cdot v}{q \cdot d}$ [/latex]

Oder ich hab dich nicht richtig verstanden. Kann auch sein.
Title: Aufgaben Klausursammlung SL1
Post by: Rolf on August 05, 2009, 10:09:17 am
Leute,
 
bei der Aufgabe 2 wird eine Bilanz in Y-Richtung gemacht und fertig.
Eine Bilanz wird über einen Bilanzraum gebildet, d.h. über die Grenzen des Bilanzraum wird die Impulsstrombilanz gebildet. Da der Impulsstrom in diesem Fall an Massetransport gebunden ist muss auch eine Masse über die Bilanzgrenzen transportiert werden. Nun ist es so, dass die Wände in X-Richtung doch Stoffdicht sind und somit kann auch keine Masse in X-Richtung in den Bilanzraum ein- oder austreten. Hierdurch ergibt sich, dass in der Bilanz nur poo* Fläche in + X und poo*Fläche in -X auftritt und diese wird zu Null. Ergo gibt es keine Reaktionskraft in X Richtung. Die Y- Komponente der Reaktionskraft teilt sich am Stab aber in eine Y und X Komponente auf. Ich hoffe dass hilft jetzt weiter.
 
MFG
Title: Aufgaben Klausursammlung SL1
Post by: Mephe on August 05, 2009, 10:22:49 am
Quote from: Lottchen008
[...]Also ich seh da nichs, was sich da rauskürzt.[...]

Wenn ich jetzt aber mein q durch [latex] $q = \frac {\dot{V} \cdot 4}{\pi \cdot d²}$ [/latex] ersetze und das in die Formel für die Reynoldszahl einsetze hab ich in der Klammer kein d mehr stehen.

Edit: Na bitte. Jetzt ist die Formel richtig.
Title: Aufgaben Klausursammlung SL1
Post by: Lottchen008 on August 05, 2009, 10:31:52 am
Quote from: Mephe
Wenn ich jetzt aber mein q durch V*4/(pi*d²) ersetze und das in die Formel für die Reynoldszahl einsetze hab ich in der Klammer kein d mehr stehen.


Hm... kann sein. Blick ich grad nicht durch, weil ich das anders zusammengezogen hab bei mir. hab die q gekürzt und dann irgendwie Chaos bei mir veranstaltet in der Rechnung :blink:
Muss ich nochmal in Ruhe drübergucken. Aber theoretisch hast du eigentlich Recht. Nur durch das [latex]q^2[/latex] kommt dann ja wieder ein [latex]d^{-4}[/latex] rein, oder nicht? Bin grad verwirrt - meld mich nochmal, wenn ich durchgestiegen bin durch meine Rechnung ;)
Title: Aufgaben Klausursammlung SL1
Post by: Mephe on August 05, 2009, 11:37:52 am
Genau. Nach diesem d^4 hab ich dann umgestellt. Letztendlich steht dann bei mir folgendes:

[latex]$ d = \sqrt[4]{\frac{8}{g \cdot H_{1}} \cdot (\frac{\dot{V}}{\pi})^2 \cdot (1+2 \cdot C_{Kr} + C_{V} + \frac{16 \cdot \pi \cdot v \cdot l}{\dot {V}})} $[/latex]

Irgendwie mag er die Zetas und das kleine ny nicht...
Title: Aufgaben Klausursammlung SL1
Post by: grizzblade on August 05, 2009, 11:39:54 am
Bei der geposteten Lösung vom Lottchen008 müsste im Vektor für die Massekräfte ein (-gcos(beta)) stehen für die y-Komponente, da das y in dem Koordssystem ja nach oben zeigt.
Hat aber keine Auswirkung auf die Lösung, da man ja eh nur in x-Richtung betrachtet.
 
Ansonsten is die Lösung vom lottchen Top!!:up:
Title: Aufgaben Klausursammlung SL1
Post by: Stoffel on August 05, 2009, 12:04:11 pm
@Mephe
also bis auf die 4 im Nenner beim letzten Term in der 4ten Wurzel (omg was für ne abartige Formulierung! :blink:) habe ich das auch so. Ursprünglich stand da 64/4 (die 64 durch Re Zahl) und hat sich mit der 4 auf 16 zusammengekürzt. Damit bin ich bei 0,126 m Durchmesser, was ich relativ relistisch finde.
Title: Aufgaben Klausursammlung SL1
Post by: wilk on August 05, 2009, 12:33:10 pm
Quote from: mensch marcus
@wilk

Also ich glaube das stimmt nicht was du gemacht hast. Also zB beim bereich 2 da machst du Impuls in Richtung x da kannste nicht q2 nehmen, weil das steht in y richtung. du müsstest das unbekannte q3 nehmen wo man nicht die fläche kennt.

daher zerlegst du nicht das ding sondern machst nur eine betrachtung in y richtung Fx ist null und für y steht dann:
roq2^2A2-roq1^2A1=p1A1-p2A2+Fy

q2 über konti und p2 über Bernoulli und fertig

Passt das so?
Ja habs diese Nacht schon gemerkt das das nicht stimmen kann. Ich komme jetzt auch auf die Resultierende von F_y= 56,184 kN

Es ist egal wie groß der Querschnitt nach der ersten Krümmung ist, weil der Querschnitt konstant bleibt und sich die X-Kraft vom ersten Krümmer mit der x-Kraft vom zweiten Krümmer zu null ergibt.

Hab Aufgabe wie folgt gelöst:
Anordnung in 2 90° Krümmer unterteilt dabei ist die Fläche vom Ausgang des 1. Krümmers gleich der Fläche des Eingangs des 2. Krümmers. Habe dabei einfach A2 angenommen, wie groß das Ding nun ist spielt keine Rolle, kürzt sich sowieso

Jetzt hab ich für jeden Krümmer eine Impulsbilanz in x- und y-Richtung aufgestellt.

1.Krümmer:
F_y= 94500N
F_x= -38316N

Das heißt die Resultierende Kraft zeigt Scheiteilpunkt der Krümmung nach außen, ist eigentlich auch logisch

2. Krümmer
F_y= - 38316N
F_x= 38316N


Als ingesamte Bilanz  ergibt sich F_x=0 was nicht heißt das keine Impulskräfte da sind, sondern nur bedeutet das die Impulskräfte sich zu null ergeben weil sich der Querschnitt in x-Richtung nicht ändert.
Title: Aufgaben Klausursammlung SL1
Post by: Lottchen008 on August 05, 2009, 12:40:50 pm
Habs jetzt nochmal in Ruhe durchgerechnet. Komm auch auf die Formel von Mephe, nur halt 64/4, wie du auch Stoffel.

Allerdings komm ich auf [latex] d = 0,03999 m \approx 0,04m [/latex]
Ist so eine schöne Runde zahl - ich würd sagen es passt ;) Habs auch extra 2x nachgerechnet. :D

Ach ja .. und das mit dem gy = - cos usw. in Aufgabe 4, da haste recht ... habs einfach übersehen. und da ich mir ja die x-komponente reicht, geht's auch nicht mit ins Ergebnis mit ein, der Fehler :)
Title: Aufgaben Klausursammlung SL1
Post by: Mephe on August 05, 2009, 12:45:45 pm
Die 4 hatte ich übersehen, ist jetzt draußen. Ich komme auf das gleiche Ergebnis wie Lottchen.
Title: Aufgaben Klausursammlung SL1
Post by: Miezie on August 05, 2009, 12:53:02 pm
Quote from: Mephe
Eine Sache ist mir nicht ganz klar: Müsste man bei der Reynoldszahl nicht den Durchmesser der Leitung und nicht die Länge nehmen? Laut Wärmeübertragung war die charakterische Länge l bei Rohren doch der Durchmesser. Und dann würde sich das im Druckterm ganz wunderbar rauskürzen.

Für Aufgabe b) bekomme ich sagenhafte 12.7 m. Gehe ich richtig in der Annahme dass ich mir mein Lambda hier aus dem Diagramm raussuchen muss?

Ich habe auch 12,7 raus. Schau mal in einen anderen Thread von vor einem Jahr. Da haben die auch alle das Thema besprochen. Und wirkt auch logisch. Hydraulisch glatt heißt, dass es unabhängig von der Sandrauhigkeit ist. Man hat also die Reynoldszahl und geht damit ins Nikuradsediagramm.
Title: Aufgaben Klausursammlung SL1
Post by: TommyT on August 05, 2009, 01:04:30 pm
Hier mal noch eine Überlegung zu Aufgabe 2, von der ich sehr überzeugt bin^^ Es geht um die richtige Auflösung von [latex]$\int p n$ $dS$[/latex]

Dazu habe ich mal meine Paint-Künste spielen lassen, folgende Erläuterungen:

An den lila Bereichen heben sich die Umgebungsdrücke auf. Und auf der gegenüberliegenden Seite der Rohröffnungen kommt zusätzlich Umgebungsdruck hin.

Dann wird der Druckterm in zu:
[latex]$\int p n$ $dS$ = -(p_{1}-p_{\infty})\cdot A_{1} + (p_{2}-p_{\infty})\cdot A_{2}  [/latex]

Siehe dazu auch Zusatzaufgabe 3-21 aus Serie 4.

Als Ergebnis hab ich dann ~31,2 kN.
Title: Aufgaben Klausursammlung SL1
Post by: anstef on August 05, 2009, 01:40:13 pm
@ TommyT

ich hab die Vorzeichen genau andersrum.
Title: Aufgaben Klausursammlung SL1
Post by: TommyT on August 05, 2009, 01:52:09 pm
Quote from: anstef
@ TommyT

ich hab die Vorzeichen genau andersrum.

Naja, in der Endformel steht ja nen Minus vor dem Term, das isses hoffentlich.
Title: Aufgaben Klausursammlung SL1
Post by: anstef on August 05, 2009, 03:55:47 pm
Also ich hab das Minus mit eingerechnet und komm dann auf die entgegengesetzten Vorzeichen. Die y-Achse geht ja nach oben.
Title: Aufgaben Klausursammlung SL1
Post by: space on August 05, 2009, 05:25:22 pm
@ TommyT

wie kommt man auf p1 und p2?
Title: Aufgaben Klausursammlung SL1
Post by: TommyT on August 05, 2009, 06:15:29 pm
Quote from: space
@ TommyT

wie kommt man auf p1 und p2?

...

p1 ist gegeben, p2 über Bernoulli 1 --> 2. Da das ganze horizontal liegt, gibts keine Höhendifferenz. A1, A2, q1 sind gegeben --> q2 aus Konti. C'est ca!
Title: Aufgaben Klausursammlung SL1
Post by: Stoffel on August 05, 2009, 07:08:30 pm
öhm.. ich hätte mal ne Frage zur Übungsklausur ;)
bei Aufgabe 3 (ausströmen aus Kessel) komme ich bei b) überhaupt nich auf das angegebene Ergebnis.
Eigentlich dachte ich man muss Gln (7.28) aus dem Formelblatt für Gasdyn. nehmen und dann von 3 zu 4 gehen. Komme dann aber nur auf 88kPa und nicht auf 127kPa.
Habe ich was falsch verstanden!?
Title: Aufgaben Klausursammlung SL1
Post by: TommyT on August 05, 2009, 07:14:40 pm
Quote from: Stoffel
öhm.. ich hätte mal ne Frage zur Übungsklausur ;)
bei Aufgabe 3 (ausströmen aus Kessel) komme ich bei b) überhaupt nich auf das angegebene Ergebnis.
Eigentlich dachte ich man muss Gln (7.28) aus dem Formelblatt für Gasdyn. nehmen und dann von 3 zu 4 gehen. Komme dann aber nur auf 88kPa und nicht auf 127kPa.
Habe ich was falsch verstanden!?

Im Punkt 4 ist dein Ruhezustand, da Staupunkt. Vielleicht hast du es in der Formel falschrum eingesetzt.
p4/p3 = (1+k-1/....)^k/k-1
Damit kommt man jedenfalls hin.
Title: Aufgaben Klausursammlung SL1
Post by: Puschi on August 06, 2009, 09:29:09 am
Quote
Jup, kann mich der Lösung von Uetzenknueff anschließen.
 
Mein Fehler war, dass auf der linken Seite des Terms (Also der mit Uk) lauten muss:
 
Uk*pi*R^2  und net mit ro^2!!! Ist auch logisch :P , dann stimmts!!!!!!!!
Hi Leute,

könnt ihr mich mal aufklären, warum ihr bei der 1a) als Fläche pi*R^2 nehmt und nicht pi*(R^2-r0^2) ? :blink:

Gruß David
Title: Aufgaben Klausursammlung SL1
Post by: MRT83 on August 06, 2009, 09:58:19 am
Ich hab mir das so erklärt, dass der zylinder, der stehenbleiben würde, wenn man nach deiner formel geht, ja trotzdem durch die abwärtsbewegung durch die öffnung gedrückt wird...selbst dann, wenn sich die Fluidelemente überhaupt nicht bewegen würden.*
Deshalb musst du's mitberücksichtigen.
Du kannst dir auch alternatiov vorstellen, dass nicht der "Deckel" die Verdrängung ausführt, sondern der boden (du also quasi den Zylinder über den Kolben drückst und nicht den Kolben in den Zylinder. Da hast im grunde das gleiche verhalten, nur dass es etwas klarer ist, dass du nichts von der fläche abziehen darfst...

hoffe das hat geholfen und nicht noch weiter verwirrt....

viel erfolg gleich...
Title: Aufgaben Klausursammlung SL1
Post by: Gurke on August 11, 2010, 10:13:27 am
Hey
hat jetzt jemand eigentlich mal nachgefragt was nun die Lösung und der richtige Ansatz für die Aufgabe ist?
Wäre mal gut zu wissen...
Danke ;)
Title: Aufgaben Klausursammlung SL1
Post by: alexrokko on August 11, 2010, 01:20:07 pm
Huhu,
Kann jemand bei Aufgabe zwei folgende Ergebnisse bestätigen?

q2 = 6,67 m/s
p2 = 2,209 * 10^5 Pa

Fsx= 0
Fsy = 39,538 kN    --->  Fs = 39,538 kN
Title: Aufgaben Klausursammlung SL1
Post by: Tyson on August 11, 2010, 01:51:58 pm
also q2 hab ich genauso, p2 ist bei mir 2,1 *10^5 Pa und Fy=-56,2kN
Title: Aufgaben Klausursammlung SL1
Post by: Krischan on August 11, 2010, 02:06:21 pm
Quote from: Tyson
also q2 hab ich genauso, p2 ist bei mir 2,1 *10^5 Pa und Fy=-56,2kN

dito
Title: Aufgaben Klausursammlung SL1
Post by: alexrokko on August 11, 2010, 02:34:04 pm
ok beim druck hab ich mich verschrieben aber bei der kraft nicht, wie ist eure fertige Kraft-formel, ich denke mal wenn liegt es bei mir an den drücken.... wie ich die angesetzt habe.

Lg
Title: Aufgaben Klausursammlung SL1
Post by: Tyson on August 11, 2010, 02:59:30 pm
Fy=-rho*q1^2*A1+rho*q2^2*A2-p1*A1+p2*A2
Title: Aufgaben Klausursammlung SL1
Post by: alexrokko on August 11, 2010, 03:38:54 pm
okay, und warum werden in dieser aufgabe diese p unendlich nicht berücksichtigt wie wir das zum beispiel in serie 4 zusatzaufgabe 3-21 gemacht haben? sonst wär dis angabe von p unendlich ja auch überflüssig.

lg
Title: Aufgaben Klausursammlung SL1
Post by: Tyson on August 11, 2010, 03:55:13 pm
gute frage, hatte garnicht gesehen, dass p unendlich auch gegeben ist. somit würde es natürlich sinn machen den mit reinzunehmen, von daher könnte dei ergebnis stimmen.

EDIT: habs nochmal kurz durchgetippt, dürfte dann für Fy=-31,2kN sein.
Title: Aufgaben Klausursammlung SL1
Post by: Bios on August 11, 2010, 04:03:55 pm
puhh...habs auch so gerechnet mit p unendlich, dachte schon ich lieg völlig falsch...aber das p unendlich würde sich nur rauskürzen wenn beide querschnitte gleich groß wären...siehe serie 4 3-21. Dort kommt dann nur noch das p unendlich vom kleineren Querschnitt dazu. Im falle der Prüfungsaufgabe müssten also beide p unendlich berücksichtigt werden. Letzendlich komme ich dann auch auf die 31 kN in umgekehrte Y-Richtung (also negativ)...
Title: Aufgaben Klausursammlung SL1
Post by: alexrokko on August 11, 2010, 04:08:34 pm
So ich habs jetzt nochmal nachgerechnet:

Fs= -31,33 kN
mit dem p unendlich dazu, ohne komm ich auf 56 kN, also ich denke aber dass das jetzt richtiger ist, da wir es halt in der o.g. zusatzaufgabe auch so gemacht hatten...

Lg Alex
Title: Aufgaben Klausursammlung SL1
Post by: PBK on August 11, 2010, 05:06:53 pm
mal eine frage zu der Aufgabe 21-25++:

der Lösung ist zu entnehmen, das im kritischen Querschnitt Ma=1 ist.
-gilt dies immer bei Lavaldüsen, oder nur in dieser speziellen Augabe??

danke
Title: Aufgaben Klausursammlung SL1
Post by: Saimat on August 11, 2010, 05:38:02 pm
Das gilt immer, wenn die Strömung danach eine Überschallströmung ist.
Title: Aufgaben Klausursammlung SL1
Post by: Bios on August 11, 2010, 06:09:41 pm
Zu Aufgabe 3 wurde ja bereits eine Formel genannt. Dagegen habe ich erstmal nichts einzuwenden. Mit dem geforderten Volumenstrom kann man sich, nachdem man die Geschwindigkeit q ausgerechnet hat die Fläche...bzw. den Durchmesser berechnen. dafür stellt man die formel mit rho*g*h=delta p so um, dass man auf q kommt. Nun hab ich ein kleines problemchen mit delta p bzw. q
[latex]\bigtriangleup$ p $ = \sum$ \lambda $ * \dfrac{L}{D} * \dfrac{\rho}{2} * $ q $^{2} + \sum \zeta * \frac{\rho}{2} * $ q $^{2} [/latex]

wenn ich nun delta p oben einsetzte müsste ich mit diesem Therm dann ja meine Geschwindigkeit ausrechnen können. allerdings komme ich dann auf eine Quadratische Gleichung für q, da Reynolds mit seinem q das q^2 in der ersten Summe rauskürzt ([latex]\lambda = \frac{64}{Re} und $ Re $=\frac{q*D}{v}
[/latex]). Das macht das Ganze etwas undurchsichtig. Ihr habt ja bereits genaue Durchmesser scheinbar berechnet wie habt ihr das gemacht?
Title: Aufgaben Klausursammlung SL1
Post by: fito on August 11, 2010, 08:44:23 pm
hi Leute,
Wir rechnen gerade die dritte Aufgabe der Klausursammlung und sind auf eine verückte Idee gekommen, nämlich in der Aufgabenstellung steht, dass die Strömung laminar sein soll. Wir dachten das wir die Annahme machen können das Re gleich 2300 ist. Mit der Formal von Reynolds= q*d/v kann man ja nach d umformen und für q kann man aus den Volumenstrom in abhängigkeit von d ausrechnen.
Im Anhang stelle ich die Rechnung, sag bescheid ob es zu dumm ist!:huh:
Title: Aufgaben Klausursammlung SL1
Post by: Sunreiser on August 11, 2010, 08:59:51 pm
So kommt man wenigstens auf ein Ergebnis. Auf dem "normalen" Weg konnte ich nicht nach d umstellen :rolleyes:
Und überhaupt finde ich es seltsam, wenn Aufgabenteil a) komplexer ist als b).
Aber Re=2300 annehmen? :D
Title: Aufgaben Klausursammlung SL1
Post by: fito on August 11, 2010, 09:03:29 pm
ja ich weiss das es verrückt klingt. Ich kann mir nur net vorstellen, dass man so eine Umformung in der Aufgabe machen soll. Alleine für die Umformung braucht man ne Zeit... bzw. wenn man es überhaupt schaft.
Das Problem in unserer Theorie ist, dass wir H1 garnet betrachten:whistling:
Title: Aufgaben Klausursammlung SL1
Post by: fito on August 12, 2010, 04:06:06 pm
wie die meisten schon gemerkt haben, kamm die aufgabe dran... schei...
naja ich hoffe ihr habs alle hingekriegt
Title: Aufgaben Klausursammlung SL1
Post by: n3o1988 on August 12, 2010, 04:15:23 pm
Och verdammt wieso hab ichs mir net hier mal durchgelesen vorher...total verkackt:nudelholz:
Title: Aufgaben Klausursammlung SL1
Post by: ichderheld on July 30, 2011, 12:42:21 pm
nur um die suppe nochmal aufzuwärmen und den fred am laufen zu halten: da in der ks kein nikuradse-diagramm gegeben war hab ich lambda direkt mit der formel 9.18 im skript berechnet. kommt dann 0.03164 statt 0.03 raus, macht aber in der lösung einen unterschied von rund 0.6 m. denke aber mal, dass das so gehen sollte, da im skript keine einschränkungen stehen.
Title: Aufgaben Klausursammlung SL1
Post by: Melanie on August 01, 2011, 05:20:28 pm
wißt ihr wieviel Prozent man zum bestehen braucht ?
Title: Aufgaben Klausursammlung SL1
Post by: oOpauleOo on August 02, 2011, 06:40:20 pm
Hallo, wie komme ich denn ebi der 1b) auf die gemittelte Geschwindigkeit?Mir fällt da egtl nur U_max/A ein.aber irgendwie ist das hier immer anders besprochen worden oO

Vielen Dank
Title: Aufgaben Klausursammlung SL1
Post by: Brüllmücke on August 02, 2011, 08:51:38 pm
1/A * u(r) * r dr dphi   mit 0 < phi < 2pi  und 0 < r < r_0
Title: Aufgaben Klausursammlung SL1
Post by: oOpauleOo on August 02, 2011, 09:13:49 pm
dankesehr!!

@ichderheld

also ich kenne keine bessere idee, aber bist du dir sicher, dass du diese formel nehmen darfst?weil egtl gilt die doch nur für deutlich höhere Reynoldszahlen, halt für turbulente Strömungen...?!?
Title: Aufgaben Klausursammlung SL1
Post by: cauchy42 on August 02, 2011, 10:25:20 pm
bei der 1b: [latex]$h=\frac{1}{2g}(\frac{R²}{r_0²}U_k)²$[/latex]
kann das jemand bestätigen? von mir aus auch mit nem alten post, hab mir nicht alles durchgelesen ^^