Die Präsentation wird geladen. Bitte warten

Die Präsentation wird geladen. Bitte warten

Frank Kameier - Strömungstechnik II Folie VL2/ Nr.1 SoSe14 Frank Kameier Strömungstechnik II 2. Vorlesung Eigenschaften.

Ähnliche Präsentationen


Präsentation zum Thema: "Frank Kameier - Strömungstechnik II Folie VL2/ Nr.1 SoSe14 Frank Kameier Strömungstechnik II 2. Vorlesung Eigenschaften."—  Präsentation transkript:

1 Frank Kameier - Strömungstechnik II Folie VL2/ Nr.1 SoSe14 Frank Kameier Strömungstechnik II 2. Vorlesung Eigenschaften von Fluiden Rheologie Viskosimetrie

2 Frank Kameier - Strömungstechnik II Folie VL2/ Nr.2 SoSe14 Isentropengleichungen für ideale Gase (aus Thermodynamik)

3 Frank Kameier - Strömungstechnik II Folie VL2/ Nr.3 SoSe14 Isentropengleichungen für ideale Gase (aus Thermodynamik)

4 Frank Kameier - Strömungstechnik II Folie VL2/ Nr.4 SoSe14 Isentropengleichungen für ideale Gase (aus Thermodynamik)

5 Frank Kameier - Strömungstechnik II Folie VL2/ Nr.5 SoSe14 Temperaturerhöhung in Folge einer Druckänderung (kompressible Strömung, Ventilator) 2_HDT_Ventilatoren_isentrope_temperaturerhoehung_excel2010_ xlsx Faustformel: pro 1000 Pa Druckerhöhung ergibt sich 1K Temperaturerhöhung Grundlagen der Strömungsmechanik – Strömungsmedium Luft (ideale Gasgleichung)

6 Frank Kameier - Strömungstechnik II Folie VL2/ Nr.6 SoSe14 Dichte ideale Gasgleichung Dichteänderung infolge von Druck und Temperaturänderung Grundlagen der Strömungsmechanik – einfache Überschlagsrechnungen 7_HDT_Ventilatoren_dichte_temperatur xlsx

7 Frank Kameier - Strömungstechnik II Folie VL2/ Nr.7 SoSe14 ideale Gasgleichung Feuchte Luft ist leichter als trockene Luft Quelle: 8_HDT_ventilatoren_feuchte_luft xlsx Grundlagen der Strömungsmechanik – einfache Überschlagsrechnungen

8 Frank Kameier - Strömungstechnik II Folie VL2/ Nr.8 SoSe14 Kompressible Strömungen aus den Isentropenbeziehungen, vgl. Schade/Kunz/Paschereit/Kameier (2007) 3_HDT_Ventilatoren_kompressibel_inkompressibel_excel2010_060313_lösung Grundlagen der Strömungsmechanik – einfache Überschlagsrechnungen

9 Frank Kameier - Strömungstechnik II Folie VL2/ Nr.9 SoSe14 Zähigkeit von Luft als Funktion der Temperatur (Sutherland-Formel) vgl. Vogelpohl, G.: Betriebsichere Gleitlager, Springer Verlag, _HDT_ventilatoren_Zaehigkeit_temp xlsx Grundlagen der Strömungsmechanik – einfache Überschlagsrechnungen B = 1,503 × ; C = 123,6 dynamische Zähigkeit kinematische Zähigkeit Zähigkeit steigt mit steigender Temperatur, warum?

10 Frank Kameier - Strömungstechnik II Folie VL2/ Nr.10 SoSe14 Rotationsviskosimeter Zähigkeit sinkt mit steigender Temperatur, warum?

11 Frank Kameier - Strömungstechnik II Folie VL2/ Nr.11 SoSe14 Physikalische Ursachen der Zähigkeit Phänomen Gas Phänomen Flüssigkeit Zähigkeit steigt mit steigender Temperatur, warum? Zähigkeit sinkt mit steigender Temperatur, warum? Erklärung außerhalb der Kontinuumstheorie: Flüssigkeit – Ausdehnung mit zunehmender Temperatur, Bindungskräfte nehmen daher ab, Platzwechsel in Schichten anderer Geschwindigkeit werden leichter Gas – Zähigkeit ist Resultat der Stöße zwischen den Molekülen, mit zunehmender Temperatur nimmt die Anzahl der Stöße zu und somit nimmt die Zähigkeit auch zu

12 Frank Kameier - Strömungstechnik II Folie VL2/ Nr.12 SoSe14 Couette-Strömung (z.B. Couette-Viskosimeter)

13 Frank Kameier - Strömungstechnik II Folie VL2/ Nr.13 SoSe14 Couette-Strömung - Zusammenstellung von Formeln Schergeschwindigkeit/Schergefälle (Formelbuchstaben oder D) Schubspannung Kraft F, Plattenfläche A dynamische Viskosität Welche Einheit haben die Größen?

14 Frank Kameier - Strömungstechnik II Folie VL2/ Nr.14 SoSe14 Couette-Strömung - Zusammenstellung von Formeln Newtonsches Medium strukturviskose und dilatante Flüssigkeiten (Potenzgesetz oderOstwald-de-Waele'sches Gesetz) zeitabhängiges Verhalten thixotropes Medium

15 Frank Kameier - Strömungstechnik II Folie VL2/ Nr.15 SoSe14 Couette-Strömung - Zusammenstellung von Formeln mit

16 Frank Kameier - Strömungstechnik II Folie VL2/ Nr.16 SoSe14 Rotationsviskosimeter

17 Frank Kameier - Strömungstechnik II Folie VL2/ Nr.17 SoSe14 Rotationsviskosimeter

18 Frank Kameier - Strömungstechnik II Folie VL2/ Nr.18 SoSe14 Rotationsviskosimeter

19 Frank Kameier - Strömungstechnik II Folie VL2/ Nr.19 SoSe14 Rotationsviskosimeter

20 Frank Kameier - Strömungstechnik II Folie VL2/ Nr.20 SoSe14 Kugelfallviskosimeter

21 Frank Kameier - Strömungstechnik II Folie VL2/ Nr.21 SoSe14 Zylinderkoordinaten – Randbedingungen (c=0 an der Wand) müssen auf Koordinatenlinien liegen

22 Frank Kameier - Strömungstechnik II Folie VL2/ Nr.22 SoSe14 Couette-Strömung (z.B. Couette-Viskosimeter)

23 Frank Kameier - Strömungstechnik II Folie VL2/ Nr.23 SoSe14

24 Frank Kameier - Strömungstechnik II Folie VL2/ Nr.24 SoSe Konti-Gleichung

25 Frank Kameier - Strömungstechnik II Folie VL2/ Nr.25 SoSe r-Koordinate

26 Frank Kameier - Strömungstechnik II Folie VL2/ Nr.26 SoSe Koordinate

27 Frank Kameier - Strömungstechnik II Folie VL2/ Nr.27 SoSe Koordinate

28 Frank Kameier - Strömungstechnik II Folie VL2/ Nr.28 SoSe g z-Koordinate Hydrostatik!

29 Frank Kameier - Strömungstechnik II Folie VL2/ Nr.29 SoSe14 -Koordinate gewöhnliche DGL mit (Produktregel rückwärts) Integration nach dr

30 Frank Kameier - Strömungstechnik II Folie VL2/ Nr.30 SoSe14 Integration nach dr (Produktregel rückwärts)mit Integration nach dr oder

31 Frank Kameier - Strömungstechnik II Folie VL2/ Nr.31 SoSe14 Die Konstanten lassen sich über die Randbedingungen bestimmen!

32 Frank Kameier - Strömungstechnik II Folie VL2/ Nr.32 SoSe14 Wie viele Gleichungen stehen zur Berechnung von inkompressiblen 3-D Strömungen zur Verfügung, welche physikalischen Axiome stecken hinter diesen Gleichungen und welches sind die unbekannten Größen? Feedback Druck (Skalar) Geschwindigkeit (Vektor) = 4 Unbekannte Navier-Stokes-Gleichung (Impulserhaltung) = 3 Gleichungen Kontinuitätsgleichung (Massenerhaltung) = 1 Gleichung Kompressibel: Temperatur (Enthalpie) = 1 weitere Unbekannte Energieerhaltung (1. Hauptsatz der = 1 Gleichung Thermodynamik)

33 Frank Kameier - Strömungstechnik II Folie VL2/ Nr.33 SoSe14 Gültigkeiten der Gleichungen: Navier-Stokes-Gleichung: - newtonsche Fluide -3-D-Strömungen -stationäre oder instationäre Strömungen -inkompressible Fluide -reibungsbehaftete (oder reibungsfreie, s. Eulersche Bewegungsgleichung) Fluide Eulersche Bewegungsgleichung: - reibungsfreie Fluide - stationäre oder instationäre Strömungen - 3-D-Strömungen - inkompressible oder kompressible Fluide -

34 Frank Kameier - Strömungstechnik II Folie VL2/ Nr.34 SoSe14 Bernoulli-Gleichung: - newtonsche Fluide - stationäre Strömungen - inkompressible Fluide - reibungsfreie Fluide - für einen Stromfaden (1-D-Strömung) Kontiniutätsgleichung: - stationäre Strömungen - inkompressible oder kompressible Fluide - reibungsbehaftete oder reibungsfreie Fluide - für einen Stromfaden (1-D-Strömung)


Herunterladen ppt "Frank Kameier - Strömungstechnik II Folie VL2/ Nr.1 SoSe14 Frank Kameier Strömungstechnik II 2. Vorlesung Eigenschaften."

Ähnliche Präsentationen


Google-Anzeigen