Beispiele und Aufgaben zur Technischen Strömungslehre by Leopold Böswirth

By Leopold Böswirth

Der Leser, der bis hierher unserem Weg gefolgt ist, soil nun noch riickblickend mit einigen umfang reicheren, tells kapiteliibergreifenden Aufgaben konfrontiert werden. Diese Aufgaben erfordern i. a. etwas mehr Zeit und Geduld. Bei schwierigeren Aufgaben wurde versucht, durch differenzierte Frage ste11ung den Losungsweg vorzuzeichnen. thirteen. 2 Aufgaben "'''' thirteen. 1 Die Eichung einer nicht normgemiiEen Blendenmell, strecke (D = forty mm) fur Luft solI mit Wasser von 20 C erfolgen (Skizze). Mit Wasser ist niimlich eine genaue Messung des Massenstromes m mit Stoppuhr und Waage auf einfache artwork mog1ich. Interessierender Bereich bei Betrieb mit Luft: PL = 2 bar, 1?L = eighty C, three PL = 1,974 kg/m Mittlere Geschwindigkeit im Rohr WmL = 6-12 m/s. Eine 2 orientierende Berechnung liiEt Wirkdrticke an der Blende von LlPBL = 1500 N/m 2 (bei Wm = 6 m/s) und 6000 N/m (bei Wm = 12 m/s) erwarten. guy berechne: a) Reynoldszahlbereich fur die Luftstromung ReL b) Erforderlicher Wassergeschwindigkeitsbereich Wmw, wenn Reynoldssche A- lichkeit gewahrleistet sein sol1 c) Mindestgroll, e des AuffanggefaJ. )es V min ftir five Minuten Mell, zeit d) Welchen Bereich mull, das WirkdruckmeBgerat ftir Wasser liberdecken? e) Ein MeBpunkt ergab: m = 139,2 kg Wasser professional five Minuten bei einem Wirkdruck 2 an der Blende von LlPBW = 5920 N/m Ermittle daraus das auch fur Luft gtiltige Wertepaar okay, Re. kist dabei die Blendenkonstante in der Gleichung m =kA 'YLlP P A Rohrquerschnittsflache t) Die Rohrstrecke (D = forty mm), in der die Blende eingebaut ist, ist insgesamt four m lang.

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B) Spezieller Wert von 0: fur = 280 kg/s und = 30 kg/so c) Kraft F auf die rinnenartige Vorrichtung, wenn Wo = 20 m/s. 13 Ein Windgenerator hat einen Propellerdurcbmesser D = 10 m. Vor und nach der Propellerebene wurden die Luftgeschwindigkeiten zu 24 und 19 m/s gemessen. a) Welcher kinetische Energiestrom wird der Luft entzogen, wenn man die Voraussetzungen der vereinfachten Propellertheorie zu Grunde 1egt (vgl. )? b) Welche Druckkraft Ubt die Luft auf das Propellerrad aus? 14 Ein Fltissigkeitsstrahl trifft mit der Geschwindigkeit c und dem Massenstrom mauf eine Schaufel auf, die sich mit der Geschwindigkeit u in gleicher Richtung bewegt, und wird urn den Winkel ~ (relativ zur Schaufel) umgelenkt.

B) Welcher Zusammenhang ergibt sich dann fUr die Tragkraft F? 10 mit den genauen Zusammenhangen nach a) und b)!

Welche Geschwindigkeit entsteht, wenn die Temperatur des Oles 60°C betriigt? (Tabelle 4 im Anhang) 53 Es solI die Formel flir die Wandschubspannung To = t(i¥J, I, d) in einem kreisformigen Rohr aus dem Gleichgewicht von Druck- und Reibungskraften auf den herausgeschnitten gedachten Fluidzylinder aufgestellt werden; i¥J sei der Druckabfall auf der Rohrlange I, d der Rohrdurchmesser. 10-6 kg/m· s. 10 Hydrostatisches Axiallager (Skizze). Dl = 250 mm, D2 =400 mm, F =300000 N, Olzahigkeit T/ = 0,03 kg/s .

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