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| Frage | Antworten |
| 1. Unterhalb welcher Machzahl kann eine Strömung als inkompressible angesehen werden? | Bis Ma=0,3 |
| Was sind Charakteristiken ? | - Geraden im t,x-Diagramm - Linien konstanter Lösungen für die hyberbolischen pDGL - Hyperbolische Gleichungen weisen einen Wellencharakter aus, d.h existieren Linien, entlang deren ihre Lösung eine Konstate ist - Beispiel ist die Prandtl-Meyer-Strömung, bei der entlang der Charakteristiken (Machlinien) alle Strömungsgrößen konstant waren |
| Was ist die Druckrückgewinnung? | Das Verhältnis Totaldruck am Triebwerksausgang zu Totaldruck der freien Anströmung |
| Nennen Sie Maßnahmen, mit denen man den Druckrückgewinn einen Überschallströmung steigern kann | - Abfuhr der Rumpfgrenzschicht - Absaugen der Grenzschicht der Einlauframpe - Vermeidung der Ablösung durch entsprechende Formgebung und schwenkbarer Komponenten - Kompression durch schräge Verdichtungsstöße anstelle eines einzigen geraden Verdichtungsstoßeses |
| Welche Bedingungen müssen erfüllt werden, so dass ein Verdichtungsstoß entstehen kann? | Machzahl größer 1 |
| Welche Erhaltungssätze sind über den Stoß gültig? | -Massenstromdichte -Impulsstromdichte -Energiegleichung |
| Welche Änderungen ergeben sich über einen senkrechten stationären Verdichtungsstoß ? | |
| Vergleich zwischen Unterschall und Überschall | |
| Was besagt der 2. Wirbelerhaltungssatz (Satz von Kelvin und Thomson)? | -Jede Bewegung, die am Anfang drehungsfrei ist , bleibt für alle späteren Zeiten auch drehungsfrei - In Reibungsfreien Strömungen wird Drehung weder erzeugt noch vernichtet - Drehung ist an Fluidteilchen gebunden und wird mit diesen Transportiert |
| Was sind Wirbellinien? | Laufen zu einer bestimmten Zeit an jedem Ort tangential zum Wirbel- oder Drehvektor |
| Was sind Wirbelfaden? | Gesamtheit der Wirbellinien, die durch eine Fläche A1 ein und eine andere Fläche A2 austreten |
| Was sind Wirbelröhre ? | Gesamtheit der Wirbellinien auf der Mantelfläche des Wirbelfadens |
| Was ist der Wirbelstrom? | Drehvektor mal Fläche |
| Was ist die Schallgeschwindigkeit? | Fortpflanzungsgeschwindigkeit einer Schallwelle in einem Medium |
| Was ist die Machsche Linie? | -Auch Machsche Welle genannt -. Ein Punktförmiger Körper bewegt sich in einem Medium mit Überschallgeschwindigkeit. Die kleine Störung bildet einen Kegel. Die Einhüllende sind die Machschen Linien |
| Was ist der Machsche Winkel? | -Grenzt den Einflussbereich kleiner Störungen in Überschallströmungen ein -Winkel zwischen Strömungsrichtung und der Machschen Welle |
| Was ist die Lavalzahl? | - Ähnlich wie die Machzahl ist sie das Verhältnis zwischen Strömungsgeschwindigkeit und kritischer Schallgeschwindigkeit - Jedoch hat die kritische Schallgeschwindigkeit über das gesamte Strömungsgebiet eine konstante Größe - Gleich bei Ma=La= 0; Ma=La=1 |
| Was stellt der Kutta-Jou koskische Auftriebssatz dar und was nicht? | Er stellt die Beziehung zwischen Auftrieb und der Zirkulation her, sagt jedoch nichts über den Wert der Zirkulation für einen bestimmten Anstellwinkel |
| Was sagt die Kuttasche Abflussbedingung für ein Profil? | Die die Geschwindigkeit an der Hinterkante gleich sein muss für die Ober- sowie die Unterseite |
| Welcher Drehsinn besitzt ein sich fortbewegender Rauchring | -Kann einen umgedrehten Drehsinn haben - Drehsinn immer in Bewegungsrichtung |
| Wann gilt der Wirbelerhaltungssatz? | Er gilt für instationäre und stationäre Strömungen |
| Was ist das Äquivalent zum Massenerhaltungssatz der Kontinuumstheorie in der Potentialtheorie? | Der 1. Wirbelerhaltungssatz |
| Wie erhält man eine Tropfen? | Durch Überlagerung einer Parallelströmung mit einer Quell-Senkverteilung entlang der x-Achse (Profilsehne) |
| Nennen Sie ein Bespiel für den Magnuseffekt | -Golfball -Bananenflanke beim Fussball |
| Was gilt für ein Potential? | Es ist Rotationsfrei |
| Wie kann Ablösung vermieden werden? | -Reduktion von Druckgradienten -Grenzschichtabsaugung -Zublasung - Vortex generator vor dem Ablösegebiet |
| Mit welchen Singularitäten kann man den Querschnitt eines Tornados simulieren? | Mit einer Senke und einem Potentialwirbel |
| Was passiert wenn ein Rauchring über einen Kegel geblasen wird? | Der Durchmesser des Rauchrings wird größer aber der Torus wird kleiner |
| Nennen Sie Möglichkeiten wie der Auftrieb eines Flugzeugs erhöht werden kann | -Höherer Anstellwinkel - Winglets an den Flügeländen -Effektive Fläche vergößern |
| Worauf muss man bei der Widerstandsmessung achten ? | Druckverteilung ergibt nur Druckwiderstand (kein Reibungsanteil) |
| Unterschied zwischen Potentialwirbel und Starrwirbel | - Potentialwirbel hat konstanten Drall, die im Wirbel sich mitbewegten Teilchen behalten ihre anfängliche Orientierung bei - Starrwirbel sind Festkörperdrehungen |
| Wie entsteht ein Tornado? | -Plötzliches, lokales Unterdruckgebiet auf weiter, ebener Erdoberfläche - Sog und Erdanziehung, starke Luftströmung aus allen Richtungen, Drall - Es entsteht ein Wirbelrohr, vom Erdboden beginnend und hinaufsteigend - Infolge der Reibung im Kern ein um ein Zentrum kreisender Starrwirbel |
| Warum kann ein senkrechter nach oben gerichteter Wasser- bzw. Luftstrahl Gegenstände tragen? | Schwerkraft ist im Gleichgewicht mit dem Impulsstrom |
| Welche Singularität überlagert man, wenn man den Magnus-Effekt mit der Potentialtheorie erklären will | Parallelströmung, Dipol und Potentialwirbel mit negativem Vorzeichen |
| Wovon hängt die beim Magnuseffekt erzeugte Querkraft ab? | Von der Anströmgeschwindigkeit, Dichte des Fluids, Durchmesser des Zylinders, Zirkulation |
| Nennen Sie Maßnahmen mit denen man die Ausströmung einer unangepassten Raketendüse modifizieren kann | -Verstellbare Düse -Andere Gesamtzusammensetzung - P0 erhöhen |
| Wie verhält sich die Machzahl Ma2, der Stoßwinkel σ, der Druck p2 hinter bzw. bei einem schrägen Verdichtungsstoß, wenn die Anströmmachzahl Ma1 reduziert wird? Begründen Sie das Verhalten so weit wie möglich. Annahmen: Der Stoß befindet sich bei einer Rampe mit konstanter Umlenkung Es gilt die schwache Lösung für den Stoß Hinter dem schrägen Stoß ist die Strömung immer m Überschall | -Ma2 sinkt auch, da bei Ma2 könnte Ma2 > Ma1 (hinter Stoß Überschall) bei Verdichtungsstößen nicht möglich - Der Stoßwinkel steigt an, da Ma1-2 steigt wird auch die Neigung der Machwelle größer - p2 sinkt |
| Welcher Zusammenhang beschreibt die Rankine-Hugonoit Beziehungen? | Thermodynamischer Zusammenhang der Zustandswerte vor dem Stoß und nach dem Stoß mit Vorstoßparameter |
| Wie verändern sich die folgenden Werte über den Verdichtungsstoß? | |
| Was ist mit dem Begriff Druckgewinn gemeint? | Anteil der Energie der freien Strömung, der am Triebwerkseintritt noch zur Verfügung steht |
| Welche Annahmen gelten für die Herleitung der Isentropenbeziehungen in Abhängigkeit von der Machzahl? | -Quasi 1D -Keine Volumenkräfte -Keine dissipativen Phänomene -Stationäre Strömung -Ideales Gas |
| Welche Verlustfaktoren spielen beim Triebwerkseintritt eine Rolle? | -Grenzschichteffekte - Strömungsablösung - Verdichtungsstöße |
| Wie stellt sich die Strömung nach Abschluss des Anfahrvorgangs ein? | - T=3 - Strömung fließt tangential ab - Geschwindigkeit SS und SD an der Hinterkante gleich - Kutta-Jakowski-Abflussbedingung |
| Wie stehen Stromlinien und Potentiallinien zueinander ? | Senkrecht |
| Wie kommt der Ablaufstrudel in der Badewanne Zustande? | Der konstante Drehimpuls, den die Flüssigkeit in Folge der Erddrehung hat, führt zu einer hohen Rotation am Auslauf |
| Wie kommen die Schneeverwehungen am Baum her? | Wirbellinien können nicht zerrissen werde (Satz von Helmholz) und sammeln sich vor dem Baumstamm und bilden einen intensiven Wirbel. Die Reibung begrenzt letztlich die Stärke |
| Was ist ein Dipol? | Eine Quelle und eine Senke mit gleicher Ergiebigkeit an einem Punkt |
| Wie kann man den Druckpunkt an einem Flugzeug in den Schwerpunkt schieben? | Durch Ausschlag von Steuerflächen |
| Wie setzt sich der Gesamtwiderstand im Unterschall zusammen? | Profilwiderstand + induzierter Widerstand |
| Was ist die Energiedissipation | Überführung einer Energieform in Wärme, die nicht restlos rückgängig gemacht werden kann und Entropie entsteht |
| Beschreiben sie den Begriff der Gasdynamik | Teilgebiet der Strömungslehre und behandelt die dichteveränderlichen Strömung |
| Was bedeutet homotrop? | -Eine Strömung die im ganzen Strömungsbereich insentrop ist - Also konstante Entropie |
| Was ist die Buseman-Polare? | Übertragung der Strömungszustände vor bzw. hinter dem Verdichtungsstoß aus der physikalischen Ebene (x,y als Koordinaten) in die Hodographenebene (Geschwindigkeitskomponenten u,v als Koordinaten). |
| Was ist das Herzkurvendiagramm? | Stellt die Druckbedingungen über den Stoß dar |
| Was ist der Unterschied zwischen der starken und der schwachen Lösung? | Die schwache Lösung ist stabil und wird deshalb bevorzugt, wohingegen die starke Lösung instabil ist |
| Warum tritt beim Überschall hinter der Hinterkante eine Entropiegrenzfläche auf? | Ein Fluidteilchen, das sich an der Oberfläche entlang bewegt, erfährt durch den Verdichtungsstoß an der HK eine Entropiezunahme, die höher ist als die, die ein Fluidteilchen, das sich entlang der Unterseite bewegt, durch den Verdichtungsstoß an der VK erfährt. Dies liegt an den unterschiedlichen Vorstoßmachzahlen, denn es ist - Mau < Ma∞ < Mao. |
| Was ist eine Machscheibe? | -Bei einer stark überexpandierten Düse entsteht eine Linie von Tripplepunkten und die Fläche die dadurch aufgespannt wird nennt man Machscheibe -Stromabwärts dieser Machscheibe ist die Strömung subsonisch |
| Woher entsteht das bekanntlich Strömungsmuster? | Reflexion von Expansions- und Kompressionswellen an der Strahlgrenze |
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