Prüfung

[stoffi]

Also:
vor genau 1 Jahr war ca folgendes dran:

Theorie:

man musste anhand vorgegebener Gleichungen erkennen ob es Konti, Bernoulli, Euler Impuls (alle jeweil in Integral oder Differentialschreibweise) ist und sagen welche aus welcher unter welchen Bedungungen abgeleitet wird. (Also man sollte die Gleichungen auswendig wissen)

Hydraulischer Durchmesser: formel, und für ein Bsp angeben

Aufgaben:

eine Aufgabe bei der man ewig oft hintereinander Bernoulli anwenden muss (davon durfte man sich nicht verrückt machen lassen)
eine Gasdynamikaufgabe wo man einen geschlossenen Behälter hat und ne Lavaldüse hinten dran

im WS:
Theorie:

man musste bei einem Rohr mit ner Verdickung (dünnes Rohr, zylindrischer Übergang zu Stück dickes Rohr und wieder zylindrischer Übergang zu dünnem Rohr) den Druckverlauf und den Geschwindigkeitsverlauf zeichnen (also p,q über L (Rohrlänge)). Beachten, dass die direkten Erweiterungsstellen als "unstetig" betrachtet werden und nicht wirklich beschrieben (gezeichnet) werden können.

Ein Bsp zum Auftrieb erklären (was ist auftrieb usw)

Definition der Reynoldszahl

wieder hydraulischer Durchmesser

was ist laminar und turbulent + mathematischen Zusammenhang

öhh... ne kleine Rechenaufgabe
man hatte ein stationäres Ausflussproblem genauer gesagt 2 identische Behälter (einer mit öl der andere mit Wasser gefüllt) aneinander befestigt sodass das ein strahl nach links der andere nach rechts fließt. das ganze auf rollen und mit nem stab befestigt.
man sollte die stabkraft AUSRECHNEN (ja genau, im theorieteil):
naja erst über Ausflussformel von Toricelli die Geschwindigkeitunten ausrechnen (bzw wer sie nicht mehr weis einfach hydrostatische GG und Bernoulli ) [ sry Fehler meinerseits...] und dann den Impulssatz aufstellen (DAZU MUSS MAN IHN KÖNNEN auch ohne formelblatt!)

an mehr kann ich mich vom theorieteil nicht mehr erinnern (wesentlich mehr wars auch nicht, reicht ja für 30 min...)

RECHENTEIL:

soo: ein Y-Rohr in der x,y Ebende (also Schwerkraft uninteressant) mit unterschiedlichen Rohröffnungen. Das Y Rohr war über einen nicht näher definierte Halterung befestigt (es war kein Stab sondern sollt ein Balken sein, also nicht nur Längskräfte sondern auch Querkräfte) --> Kraft berechnen (also mit Konti, Bernoulli und Impuls rumopern)

Eine Rohrreibungsaufgabe mit Krümmern, und Drucksprung durch Pumpe (ähnlich wie eine Übungsaufgabe ohne Pumpe), achso da gabs auch noch ne Kuriosität: bei allen reibungsbeahfteten Unstetigkeitsstellen war ein Zeta angegeben außer beim Ausgang. Aber anscheinend sollte der auch reibungsbehaftet gewesen sein obwohl nicht angegeben war. also notfallt die Begründung dass er als reibungsfrei angenommen wird, hinschreiben

ein Zerstäuber:
Also ein stationäres Ausflussproblem an einer Düse durch die Luft strömt (also ein Aerosol erzeugt wird): naja das mit dem stationären Aufflussproblem rechnet man mit Hydrostatik (für Druck) und Bernoulli (für das q) aus. Ja und dann darf man sich nicht druch die Tatsache "Aerosol" verrückt machen lassen, einfach nur 3 mal Bernoulli anwenden (das blieb mir einfach im Kopf weil der Mist leider so einfach war :pinch:)

ne Navier Stokes aufgabe: ein Fluidfilm entlang einer senkrechten Wand (ähnlich die der Fluidfim entlang der Schräge, was in der Klausurensammlung rumgeistert)

Irgendwie so war das: die Klausur hatte was erschreckendes an sich, dass sich ins Gedächniss einbrannte...

Anscheind hat Prof Fröhlich die Devise entweder Navier Stokes oder Gasdynamik (aber ich würde mih nicht 100%ig drauf verlassen)
Ja... das ist so das Niveau der Klausur, also "einfach" war es nicht wirklich und "die Übungsaufgaben reichen" auch NICHT WIRKLICH...
Immer schön alle Annahmen mit Begründung hinschreiben (stationär, reibungsfrei) und aus den Basisgleichungen ruhig die therme wegstreichen mit Vermerk , weil Hackebeil darunter. Denn an solchen Punkten zwingt man den Korrekteur dazu einem Folgefehler zu geben.
Viel Erfolg damit :happy:

Achso, ab und zu ein Danke wär nicht verkehrt...

[Johannes]

ich habe mal eine frage zur zusatzaufgabe 3.21, serie4:
in der lösung der teilaufgabe b) ist die impulsgleichung aufgestellt, und ich frage mich wo der therm p(unendlich)*A2 herkommt °.°
wäre echt toll wenn mir das jemand erklären könnte, wiso das dort eingeht...weil ich kann mir einfach keinen reim draus machen...

danke im vorraus

[Saimat]

ich habe mal eine frage zur zusatzaufgabe 3.21, serie4:
in der lösung der teilaufgabe b) ist die impulsgleichung aufgestellt, und ich frage mich wo der therm p(unendlich)*A2 herkommt °.°
wäre echt toll wenn mir das jemand erklären könnte, wiso das dort eingeht...weil ich kann mir einfach keinen reim draus machen...

danke im vorraus

Die Druckkräfte werden durch ein Flächenintegral über die Oberfläche des Kontrollvolumens bestimmt (Integral p*n dA). Das angenommene Kontrollvolumen ist ein Quader (mit achsparallelen Flächen) und schneidet das große Rohr an zwei Stellen sowie das zuführende kleinere Rohr an einer Stelle. Außerhalb der Rohre gilt p=p(unendlich). Wird nun das Integral gebildet und die x-Komponente ausgewertet heben sich die Druckkräfte für einen großen Teil der Oberfläche heraus, weil auf gegenüberliegenden Seiten des Volumens der gleiche Druck (p(unendlich)) wirkt. Übrig bleiben die beiden Schnittflächen des großen Rohres sowie die Schnittfläche des kleinen Rohres und die Fläche gegenüber. Im Anhang noch eine Skizze.

[fito]

Hi Leute,
ich bin auch bei der zusatzaufgabe 3-21 der serie 4. Die Teilaufgabe a ging schnell und bei der Teilaufgabe b bin ich nicht auf diesen Umgebungsdruck gekommen. Ich habs versucht zu verstehen mit das was hier schon geschrieben wurde, aber trotzdem ist es unklar geblieben.
Also ich verstehe nicht warum der Umgebungsdruck mit der Fläche A2 multipliziert wird, bzw. wo der Umgebungsdruck wirkt :huh: . Ausserdem verstehe ich den Vorzeichnen nicht, warum ist der Umgebungsdruck mal die Fläche A2 negativ und der Druck P2 mal die Fläche A2 positiv?
Naja, ich hoffe jemand kann mir das verständlicher machen... Vielen Dank in Voraus

[Zecki Zecke]

hey leute!
also bei der aufgabe a) muss man ja den volumenstrom berechnen mit V.punkt = q * A
ich wollte jetzt irgendwie ne geschwindigkeit mit hilfe der bernoulli-gleichung in dem rohr berechnen...das problem dabei is, dass ich ja dann immer 2 unbekannte hab (druck und geschwindigkeit im rohr an dieser stelle).
jetzt hab ich in der lösung im internet geguckt...un die haben bernoulli vom oberen becken bis zu der düse mit dem querschnitt A.d aufgestellt. damit man aber zu der gegeben lösung kommt, muss dann gelten p.5 = p.a (p.5 is der druck an der düse). --> das kann doch aber gar nicht sein!?!? weil die düse befindet sich ja ein stück unter wasser...der druck an dieser stelle wär ja dann: p.5 = p.a + "roh"*g*s
un genau das steht dann auch wieder bei der aufgabe b), wo es um den druckverlauf geht!

also kann mir das jemand erklären, warum die das einfach so annehmen und ausrechnen?

lg

[entsafter3000]

ich schätze mal das liegt daran, dass der Schweredruck des Wassers gleich dem druck der durch s entsteht ist und sich somit beides gegenseitig ausradiert

[raz2faz]

hat sich erledigt

[Zecki Zecke]

aber "roh"*g*s ist doch der schweredruck des wassers an dieser stelle. mit was soll der sich denn aufheben?
un wenn du in die lösung von aufgabe b) im internet guckst, dann steht da ja sogar das p.5 ungleich p.a ist.

meine einzige erklärung dafür wär, dass das "s" sehr klein ist un somit bei der berechnung vernachlässigt werden kann. un bei aufgabe b) ist ja nur der qualitative verlauf gesucht. aber es ist ja kein hinweis für "s" da, also keine ahnung ob das stimmt.

andere vorschläge?

[entsafter3000]

wenn du bernoullis gleichung aufstellst dann bekommst du folgendes:
 
Pa + p*g*(H+s) = p/2*v²+Pa + p*g*s
 
(wenn ich mich nich irre)

[Zecki Zecke]

@ entsafter3000: vielen dank, hast recht!;)

[Saimat]

Hi Leute,
ich bin auch bei der zusatzaufgabe 3-21 der serie 4. Die Teilaufgabe a ging schnell und bei der Teilaufgabe b bin ich nicht auf diesen Umgebungsdruck gekommen. Ich habs versucht zu verstehen mit das was hier schon geschrieben wurde, aber trotzdem ist es unklar geblieben.
Also ich verstehe nicht warum der Umgebungsdruck mit der Fläche A2 multipliziert wird, bzw. wo der Umgebungsdruck wirkt :huh: . Ausserdem verstehe ich den Vorzeichnen nicht, warum ist der Umgebungsdruck mal die Fläche A2 negativ und der Druck P2 mal die Fläche A2 positiv?
Naja, ich hoffe jemand kann mir das verständlicher machen... Vielen Dank in Voraus

Wie oben schon beschrieben werden die Druckkräfte in der Impulsgleichung durch ein Integral über die gesamte Oberfläche des Kontrollvolumens beschrieben. Habe mal eine schematische Darstellung vom Kontrollvolumen und der beinhalteten Konstruktion angefügt.
Vor der Berechnung des Integrals wird der Druck, der ja eigentlich eine Skalare Größe ist, mit dem Normalenvektor der Oberfläche (per Definition nach außen gerichtet) multipliziert, sodass sich ein Vektor ergibt. Von diesem betrachten wir nun die x-Koordinate.
In diesem Fall ergeben sich mit der angetragenen Richtung für x nur zwei Einflüsse durch die Drücke auf den Flächen A und B, denn nur dort haben die Normalenvektoren  eine x-Komponente.
Außerhalb der Rohre wirkt überall p(unendlich). In der Bilanz verschwinden gegenüberliegende Teile der Fläche, die mit dem gleichen Druck beaufschlagt werden (durch entgegengesetzte Vorzeichen der Normalenvektoren). Es bleiben nur die Querschnitte der Rohre übrig, da auf der jeweils gegenüberliegenden Seite ein anderer Druck vorliegt.
Das Vorzeichen der Terme richtet sich also nach den vorzeichen der Normalenvektoren.

[fito]

mmm...
Also ich hab mir das ähnlich vorgestellt, wenn mein Richtungsvektor in den Impulserhaltungssatz entgegengesetzt meine Achsen ist, dann ist mein Vorzeichen negativ. Mein Problem ist in der Aufgabe, dass in der Selbe Gleichung die Fläche A2 ein mal negativ und einmal positiv ist. Deswegen verstehe ich nicht wo der Umgebungsdruck in der Fläche A2 wirkt. Eigentlich sollten beide negativ oder beide positiv sein oder???

[n3o1988]

Weiß evtl jemand wieviel Prozent früher immer notwendig waren um zu bestehen?

Schonmal im Voraus Danke

[Saimat]

mmm...
Also ich hab mir das ähnlich vorgestellt, wenn mein Richtungsvektor in den Impulserhaltungssatz entgegengesetzt meine Achsen ist, dann ist mein Vorzeichen negativ. Mein Problem ist in der Aufgabe, dass in der Selbe Gleichung die Fläche A2 ein mal negativ und einmal positiv ist. Deswegen verstehe ich nicht wo der Umgebungsdruck in der Fläche A2 wirkt. Eigentlich sollten beide negativ oder beide positiv sein oder???

Es ist eigentlich nicht die Fläche, die negativ oder positiv eingeht,  sondern die durch den Druck auf eine Fläche resultierende Kraft, also das Ergebnis eines Teiles des Integrals. Dabei ist A_2 einmal die Fläche des Rohres und einmal eine Fläche auf der gegenüberliegenden Seite, die aber gleich groß ist. Vielleicht hilft die angehängte Skizze. Habe leider die Aufgabe nicht hier, aber denke, dass die Bezeichnungen so etwa hinkommen müssten.

[Marie]

bei der letzten Konusultation wurden 40% gesagt. Er meinte auch noch, dass es wahrscheinlich 20 erreichbare Punkte sein werden, also 4 Punkte pro Teil.