Film: Abhebender Porsche, Petit Le Mans Strömungsbereiche Zweiphasenströmung Tacoma-Brücke. Reibung
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- Kilian Simen
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Transkript
1 Strömungsbereiche, Reibung, Oberflächenspannung 1. Tafelübung Strömungen in der Technik Dampfabscheider Film: Abhebender BMW, Petit Le Mans Anlagen-Fließschema Gasfraktionierung Film: Abhebender Mercedes, Le Mans Prinzipskizze Flüssigkeits-Dampfabscheider, p-h-diagramm Film: Abhebender Porsche, Petit Le Mans Strömungsbereiche Zweiphasenströmung Tacoma-Brücke Film: Tacoma-Brücke Reibung Schornstein Couette-Strömung Zweiphasenströmun g Produktionsanlage in Verfahrenstechnik Nasskühlturm Schubspannung Newtonsch, Nicht-Newtonsch Oberflächenspannung Film: Oberflächenspannung Kavitation an Unterwasserprofil
2 Film: Abhebender BMW V12 LMR beim Rennen in Petit LeMans 2000
3 Film: Abhebender Mercedes CLR beim Rennen in Le Mans 1999
4 Film: Abhebender Porsche 911 GT1 beim Rennen in Petit LeMans 1998
5 Aerodynamische Schwingungsanregung der Tacoma-Brücke
6 Film: Tacoma-Brücke
7 Schornstein
8 Produktionsanlage in der chemischen Verfahrenstechnik
9 Nasskühlturm
10 Kavitation an einem Unterwasserprofil
11 Anlagenfließschema bei der Gasfraktionierung von Erdölbegleitgas
12 Prinzipskizze und p-h-diagramm eines Flüssigkeits-Dampfabscheiders
13 Strömungsbereiche einer Zweiphasenströmung
14 Couette-Strömung, Definition der Schubspannung τ
15 Schubspannung τ für Newtonsche und nicht-newtonsche Fluide
16 Film: Oberflächenspannung
17 2. Tafelübung Hydrostatik, Aerostatik Hydrostatik Druckverlauf im Schwerefeld Prinzipskizze Auftriebskraft Druck in rotierender Flüssigkeit Aerostatik US-Standardatmosphäre Temperatur- und Druckverteilung in Standardatmosphäre
18 Linearer Druckverlauf im Schwerefeld
19 Prinzipskizze zur Auftriebskraft
20 Druck in einer rotierenden Flüssigkeit
21 Standardisierter Temperaturverlauf (US-Standardatmosphäre)
22 Temperatur- und Druckverlauf in der Standardatmosphäre
23 3. Tafelübung Stromlinie, Teilchenbahn, Streichlinie Kinematik Stromlinie Teilchenbahn Streichlinie Welle in Grenzschichtströmung
24 Stromlinie
25 Teilchenbahn
26 Streichlinie
27 Welle in einer Grenzschicht
28 4. Tafelübung stationäre und instationäre Bernoulli-Gl., Freistrahlbed. Bernoulli-Gleichung Druckbegriffe bei Tragflügelumströmung
29 Druckbegriffe bei der Tragflügelumströmung
30 5. Tafelübung Druckmessung, Kräfte senkrecht zum Stromfaden Druckmessung Verschiedene Druckbegriffe Messung statischer Druck Druckmessbohrungen am Tragflügelmodell Messung der Drücke Prandtl-Staurohr Kräfte senkrecht zum Stromfaden Kräftebilanz senkrecht zum Stromfaden Strömungen in Tornado Druck- und Geschwindigkeit beim Potentialwirbel Experiment: Magnus-Kraft
31 Die verschiedenen Druckbegriffe stat. Druck, dyn. Druck, Gesamtdruck
32 Messung des statischen Druckes p stat
33 Statische Druckmessbohrungen in einem Tragflügelmodell
34 Messung des stat. Druckes, des Gesamtdruckes und des dyn. Druckes Statischer Druck p stat Gesamtdruck p ges Dynamischer Druck p dyn ρ g h << ρ Fl g h p = p stat p ref = ρ Fl g h p ges = p ref + ρ Fl g h p ges = p stat + ρ Fl g h p dyn = p ges p stat p dyn = 0.5 ρ L c 2 = ρ Fl g h c 2 = 2 p dyn / ρ L = 2 ρ Fl g h / ρ L
35 Prandtl-Staurohr
36 Kräftebilanz am Volumenelement senkrecht zum Stromfaden
37 Strömungen auf Kreisbahnen in einem Tornado
38 Druck- und Geschwindigkeitsverteilung in einem Potentialwirbel
39 Experiment: Magnus-Kraft
40 6. Tafelübung Energiegleichung und reibungsbehaftete Strömungen Hagen-Poisseuille-Strömung
41 Hagen-Poisseuille-Rohrströmung
42 7. Tafelübung Reibungsbehaftete Strömungen Poisseuille-Strömung Couette-Strömung Druck- und Widerstandsbeiwert am Tragflügel
43 Poisseuille-Kanalströmung
44 Couette-Strömung
45 Druckbeiwert c p und Widerstandsbeiwert c f der sym. Profilumströmung
46 8. Tafelübung Kompressible Laval-Düsenströmung Stromfadentheorie bei Querschnittsänderung Richtungsfeld der Laval-Düsen-Differentialgleichung Mach-Zahlverlauf in Laval-Düse Software Laval-Düsenströmung Strömungsformen am Laval-Düsenende
47 Richtungsfeld der Laval-Düsen-Differentialgleichung
48 Mach-Zahlverlauf in Laval-Düse in Abhängigkeit des Gegendruckes p
49 Software: KAPPA Stromfaden Laval-Düsenströmung p geg /p 0 = 0.96
50 Software: KAPPA Stromfaden Laval-Düsenströmung
51 Software: KAPPA Stromfaden Laval-Düsengeometrie
52 Software: KAPPA Stromfaden Querschnittsverteilung in der Laval-Düse
53 Software: KAPPA Stromfaden Mach-Zahlvert. Laval-Düse, p geg /p 0 = 0.96
54 Software: KAPPA Stromfaden Druckverteilung Laval-Düse, p geg /p 0 = 0.96
55 Software: KAPPA Stromfaden Laval-Düsenströmung p geg /p 0 =
56 Software: KAPPA Stromfaden Mach-Zahlvert. Laval-Düse, p geg /p 0 =
57 Software: KAPPA Stromfaden Druckverteilung Laval-Düse, p geg /p 0 =
58 Software: KAPPA Stromfaden Laval-Düsenströmung p geg /p 0 = 0.8
59 Software: KAPPA Stromfaden Mach-Zahlvert. Laval-Düse, p geg /p 0 = 0.8
60 Software: KAPPA Stromfaden Druckverteilung Laval-Düse, p geg /p 0 = 0.8
61 Software: KAPPA Stromfaden Laval-Düsenströmung p geg /p 0 = 0.51
62 Software: KAPPA Stromfaden Mach-Zahlvert. Laval-Düse, p geg /p 0 = 0.51
63 Software: KAPPA Stromfaden Druckverteilung Laval-Düse, p geg /p 0 = 0.51
64 Software: KAPPA Stromfaden Laval-Düsenströmung p geg /p 0 = 0.15
65 Software: KAPPA Stromfaden Mach-Zahlvert. Laval-Düse, p geg /p 0 = 0.15
66 Software: KAPPA Stromfaden Druckverteilung Laval-Düse, p geg /p 0 = 0.15
67 Software: KAPPA Stromfaden Laval-Düsenströmung p geg /p 0 = 0.093
68 Software: KAPPA Stromfaden Mach-Zahlvert. Laval-Düse, p geg /p 0 = 0.093
69 Software: KAPPA Stromfaden Druckverteilung Laval-Düse, p geg /p 0 = 0.093
70 Software: KAPPA Stromfaden Laval-Düsenströmung p geg /p 0 = 0.05
71 Software: KAPPA Stromfaden Mach-Zahlvert. Laval-Düse, p geg /p 0 = 0.05
72 Software: KAPPA Stromfaden Druckverteilung Laval-Düse, p geg /p 0 = 0.05
73 Strömungsformen am Laval-Düsenende in Abhängigkeit des Gegendruckes
74 9. Tafelübung Kompressible Strömungen mit Verdichtungsstoß Verdichtungsstoß Stoßrohr, Weg-Zeit-Diagramm Film: Numerische Simulation Stoßrohr, Weg-Zeit-Diagramm Verdichtungsstoßanalogie Skifahrer Strömungsformen um Flügelprofil
75 Stoßrohr, Weg-Zeit-Diagramm von Verdichtungsstoß und Verdünnungswelle
76 Film: Numerische Simulation von Stoßrohrströmung, Weg-Zeit-Diagramm
77 Analogie zur Entstehung eines Verdichtungsstoßes, Skifahrer
78 Strömungsformen um Flügelprofil von Unterschall- bis Überschallanströmung
79 10. Tafelübung Turbulente Strömungen Geschwindigkeitsprofile laminar, turbulent Grenzschichtdicke, laminare und turbulente Plattengrenzschicht
80 Laminare und turbulente Geschwindigkeitsprofile
81 Grenzschichtdicke δ der laminaren und turbulenten Plattengrenzschicht
82 11. Tafelübung Impulssatz, Drehimpulssatz Impulssatz Kräfte am Rohrkrümmer Drehimpulssatz Momente am Rohrkrümmer Gasturbine Pumpe mit radialem und axialem Laufrad Radiales, halbaxiales und axiales Laufrad Wirkungsgrad von Laufrädern Größen am Radiallaufrad
83 Kräfte am Rohrkrümmer
84 Momente am Rohrkrümmer
85 Gasturbine
86 Pumpe mit radialem und axialem Laufrad
87 Radiales, halbaxiales und axiales Laufrad
88 Wirkungsgrad von Laufrädern als Funktion von Drehzahl und Volumenstrom
89 Größen am Radiallaufrad
90 12. Tafelübung Rohrhydraulik Geschwindigkeitsprofile, laminare und turbulente Rohrströmung Nikuradse-Diagramm
91 Geschwindigkeitsprofile der laminaren und turbulenten Rohrströmung
92 Nikuradse-Diagramm
93 13. Tafelübung Strömungsablösung Stoßinduzierte Strömungsablösung, transsonischer Tragflügel Strömungsablösung im Kanalkrümmer Sekundärströmung im gekrümmten Rohr
94 Stoßinduzierte Strömungsablösung, transsonisches Flügelprofil
95 Strömungsablösung im Kanalkrümmer
96 Sekundärströmung im gekrümmten Rohr
97 14. Tafelübung Kontinuitätsgleichung, Navier-Stokes-Gleichungen Vereinfachungen der Navier-Stokes-Gleichungen
98 Vereinfachungen der Navier-Stokes-Gleichungen
99 15. Tafelübung Energiegleichung, Software Verifikationsbeispiele Verifikation: laminare Plattengrenzschicht Verifikation: lokaler Reibungsbeiwert, laminare Plattengrenzschicht Verifikation: turbulente Plattengrenzschicht Verifikation: lokaler Reibungsbeiwert, turbulente Plattengrenzschicht Verifikation: transsonisches RAE Profil Verifikation: Mach-Zahlverteilung, transsonisches RAE Profil Verifikation: Druckverteilung, transsonisches RAE Profil Druck- und Mach-Zahlverteilung, transsonischer Tragflügel Transsonischer Tragflügel mit Bump
100 Verifikationsbeispiele
101 Verifikation: laminare Plattengrenzschicht
102 Verifikation: Lokaler Reibungsbeiwert der laminaren Plattengrenzschicht
103 Verifikation: turbulente Plattengrenzschicht
104 Verifikation: Lokaler Reibungsbeiwert der turbulenten Plattengrenzschicht
105 Verifikation: transsonisches RAE Profil
106 Verifikation: Mach-Zahlverteilung des transsonischen RAE Profils
107 Verifikation: Druckverteilung des transsonischen RAE Profils
108 Druck- und Mach-Zahlverteilung, transsonischer Tragflügel
109 Transsonischer Tragflügel mit Bump
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