Grundlagen der Strömungslehre

Strömungslehre

Das Kapitel Grundlagen der Strömungslehre in unserem Online-Kurs Strömungslehre besteht aus folgenden Inhalten:

1. Grundlagen der Strömungslehre

   Grundlagen der Strömungslehre

   

   Die Strömungslehre (auch: Fluidmechanik) beschäftigt sich mit der Lehre des physikalischen Verhaltens von Fluiden (Flüssigkeiten und Gase).Rohrleitung für den Transport von FluidenIm Gegensatz zur Mechanik, welche sich im Allgemeinen mit dem Verhalten von Körpern unter dem Einfluss von Kräften beschäftigt, befasst sich die Strömungslehre mit dem Verhalten von Fluiden, also deformierbaren Massensystemen. ...

2. Kursüberblick

   Grundlagen der Strömungslehre > Kursüberblick

   

   Herzlich Willkommen in Deinem Kurs Strömungslehre. Wir freuen uns, dass Du Dich dazu entschlossen hast, Dich mit Hilfe dieses Kurses in die sehr interessante, jedoch nicht ganz einfache Thematik des physikalischen Verhaltens von Fluiden einzuarbeiten. Zu Beginn dieses Kurses werden wir Dich mit den Grundlagen der Strömungslehre vertraut machen. Anschließend werden wir Schritt für Schritt auf die Themen Hydrostatik, Hydrodynamik sowie Impulssatz ...

3. Aggregatzustände

   Grundlagen der Strömungslehre > Aggregatzustände

   

   Die Strömungslehre beschäftigt sich mit der Bewegung von Fluiden. Alle physikalischen Stoffe können in drei Aggregatzustände/Phasenzustände unterteilt werden: fest, flüssig und gasförmig. Durch die Änderung von Temperatur und Druck ist es möglich, einen Stoff in die unterschiedlichen Zustände umzuwandeln. Feste Stoffe behalten sowohl ihre Form (ohne äußere Krafteinwirkung) als auch ihr Volumen bei. Feste Stoffe gehen häufig ...

4. Dichte

   Grundlagen der Strömungslehre > Dichte

   

   Die Dichte $\rho$ ist abhängig vom gewählten Fluid und ist unabhängig von Größe und Form. Die Dichte wird definiert als:$\rho = \frac{m}{V}$                                  Dichte$m$ Masse$V$ Volumen$\frac{kg}{m^3}$  EinheitStoffe dehnen sich mit steigender Temperatur aus, wodurch ihre Dichte sinkt. Ausnahmen bilden hier Stoffe mit einer Dichteanomalie. Zu solchen Stoffen zählt ...

5. Kompressibilität

   Grundlagen der Strömungslehre > Kompressibilität

   

   Die Kompressibilität beschreibt die Eigenschaft von Körpern unter Einwirkung von Druckkräften ihr Volumen zu verringern (=Kompression).$\kappa = - \frac{1}{V} \frac{dV}{dp}$                        KompressibilitätIn der folgenden Grafik ist ein Volumenelement zu sehen, welches einem bestimmten Druck ausgesetzt ist. Ändert sich der Druck um $dp$, so ändert sich das Volumen um $dV$. In der Grafik steigt der ...

6. Viskosität

   Grundlagen der Strömungslehre > Viskosität

   

   Öl und Wasser mit unterschiedlicher Viskosität Zur Definition der Viskosität wird die folgende Grafik betrachtet:Gegeben seien die zwei Platten mit dem Abstand $d$ und der Querschnittsfläche $A$. Zwischen diesen zwei Platten befindet sich ein Fluid, welches an den beiden Platten haftet. Wird nun die obere Platte mit der Kraft $F$ bewegt (wobei die untere Platte fixiert ist), so ergibt sich eine Geschwindigkeit $v$ für diese ...

7. Ideales Fluid

   Grundlagen der Strömungslehre > Ideales Fluid

   

   Als ideales Fluid bezeichnet man in der Physik und der Hydrostatik und Hydrodynamik die idealisierte Modellvorstellung eines Fluids (Flüssigkeiten und Gase). Obwohl es eine starke Vereinfachung darstellt, lassen sich mit diesem Modell bereits viele physikalische Prozesse verstehen und mathematisch beschreiben.Ideale Fluide sind vollkommen inkompressibel. Dadurch bleibt die Dichte des Fluids bei Druckveränderung konstant ($\rho = const.$). Sie ...

8. Reales Fluid

   Grundlagen der Strömungslehre > Reales Fluid

   

   Bei einem realen Fluid treten strömungsmechanische Verluste auf, die im Wesentlichen auf die Viskosität $\eta \neq 0$ und die daraus resultierende Reibung an der Wand und im Innern der Strömung zurückgehen. Aufgrund dieser Reibungen treten auch Schubspannungen $\tau$ in Strömungsrichtung auf. Die Strömung verursacht also Reibungsarbeit, welche in Wärmeenergie umgewandelt wird. Reale Fluide sind kompressibel, d.h. die Dichte ist nicht konstant, sondern vom Druck ...