Mehrphasenströmungen: Online-Quiz für Strömungslehre im Maschinenbau

Question 1

Welche der folgenden Aussagen beschreibt präzise eine Mehrphasenströmung?

Accepted Answer

Eine Strömung, die eine Mischung aus Gasen, Flüssigkeiten und Feststoffen aufweist

Answer

Eine Strömung, die nur eine Phase enthält

Answer

Eine Strömung, die durch ein Rohr fließt

Answer

Eine Strömung, die sich laminar verhält

Question 2

Was versteht man unter einem Phasenwechsel?

Accepted Answer

Der Übergang einer Substanz von einer Phase in eine andere

Answer

Die Bewegung einer Flüssigkeit durch ein Rohr

Answer

Die Temperaturänderung einer Flüssigkeit

Answer

Der Energieverlust in einer Strömung

Question 3

Welcher der folgenden Phasenwechselprozesse ist exotherm?

Accepted Answer

Kondensation

Answer

Schmelzen

Answer

Gefrieren

Answer

Sublimation

Question 4

Welche der folgenden Definitionen beschreibt die Reynolds-Zahl?

Accepted Answer

Ein dimensionsloses Maß für das Verhältnis von Trägheitskräften zu viskosen Kräften in einer Strömung

Answer

Ein Maß für die Strömungsgeschwindigkeit

Answer

Ein Maß für den Druckabfall in einer Strömung

Answer

Ein Maß für die Temperatur einer Strömung

Question 5

Welche Strömungsform tritt bei hohen Reynolds-Zahlen typischerweise auf?

Accepted Answer

Turbulente Strömung

Answer

Laminare Strömung

Answer

Viskose Strömung

Answer

Kritische Strömung

Question 6

Der Massenanteil der Dampfphase in einer Zweiphasensystem-Strömung wird bezeichnet als:

Accepted Answer

x

Answer

1 - x

Answer

α

Answer

β

Question 7

Der Mechanismus, der für den Phasenwechsel von Flüssigkeit zu Dampf in einer Zweiphasenströmung verantwortlich ist, ist:

Accepted Answer

Nukleierung

Answer

Siedeverzug

Answer

Kondensationskeimbildung

Answer

Kristallisation

Question 8

Der Hauptmechanismus für den Druckverlust in einer Zweiphasenströmung ist:

Accepted Answer

Phasenwechseldruckverlust

Answer

Reibungsverlust

Answer

Beschleunigungsverlust

Answer

Gravitationsdruckverlust

Question 9

Die in einer Gas-Flüssigkeits-Strömung mit hohem Gasanteil häufig auftretende Strömungsstruktur ist:

Accepted Answer

Blasenströmung

Answer

Tropfenströmung

Answer

Stratified Flow

Answer

Plug Flow

Question 10

Das zur Beschreibung des Wärmeübergangs in Zweiphasenströmungen häufig verwendete Modell ist:

Accepted Answer

Chisholm-Modell

Answer

Nusselt-Modell

Answer

Hagen-Poiseuille-Modell

Answer

Darcy-Weisbach-Modell

Question 11

Die zur Beurteilung der Instabilität von Mehrphasensystemen entscheidende Größe ist die:

Accepted Answer

Weber-Zahl

Answer

Reynolds-Zahl

Answer

Prandtl-Zahl

Answer

Froude-Zahl

Question 12

Welche Aussage bezüglich Mehrphasenströmungen ist korrekt?

Accepted Answer

Sie können Gase, Flüssigkeiten und Feststoffe enthalten.

Answer

Sie treten ausschließlich in komplexen Systemen auf.

Answer

Sie sind immer laminar.

Answer

Sie treten nur in der Natur auf.

Question 13

Welche Kräfte wirken auf Partikel in Mehrphasenströmungen?

Accepted Answer

Sowohl die Schwerkraft als auch die Viskositätskraft

Answer

Nur die Schwerkraft

Answer

Nur die Viskositätskraft

Answer

Keine Kraft

Question 14

Welche Aussage über Druckverläufe in Mehrphasenströmungen ist richtig?

Accepted Answer

Der Druckabfall hängt von der Phasenverteilung ab.

Answer

Der Druckabfall ist immer linear.

Answer

Der Druckabfall ist unabhängig von der Strömungsgeschwindigkeit.

Answer

Der Druckabfall ist immer positiv.

Question 15

Welche physikalische Größe beschreibt die innere Beschaffenheit und hängt nicht von der Menge des Stoffes ab?

Accepted Answer

Temperatur

Answer

Druck

Answer

Volumen

Answer

Masse

Question 16

Welche Aussage zu Phasenübergängen ist nicht korrekt?

Accepted Answer

Temperaturen von Stoffen müssen sich für Phasenübergänge nicht ändern.

Answer

Phasenübergänge beschreiben Veränderungen des Aggregatzustands von Stoffen.

Answer

Phasenübergänge können umkehrbar sein.

Answer

Phasenübergänge sind stets mit einer Enthalpieänderung verbunden.

Question 17

Welche Gleichung beschreibt die Erhaltung der Masse für eine inkompressible Strömung?

Accepted Answer

∂ρ/∂t + ∇·(ρu) = 0

Answer

ρ∂u/∂t + u·∇ρ = 0

Answer

∂u/∂t + ∇·(u) = 0

Answer

ρ∂(u·u)/∂t + u·∇·(ρu) = 0

Question 18

Welche Kraft spielt in Grenzschichtströmungen eine entscheidende Rolle?

Accepted Answer

Viskosität

Answer

Druckgradient

Answer

Gravitationskraft

Answer

Oberflächenspannung

Question 19

Welche Aussage zu Mehrphasenströmungen trifft zu?

Accepted Answer

Alle genannten Aussagen treffen zu.

Answer

Mehrphasenströmungen können laminar oder turbulent sein.

Answer

Die Phasen können viskos oder nichtviskos sein.

Answer

Die Phasen können sich mit unterschiedlichen Geschwindigkeiten bewegen.

Question 20

Welche Größe beschreibt den Geschwindigkeitsunterschied zwischen zwei Phasen in einer Mehrphasenströmung?

Accepted Answer

Relative Geschwindigkeit

Answer

Volumenanteil

Answer

Oberflächenspannung

Answer

Viskosität

Question 21

Welche Kraft ist hauptsächlich für die Tropfenbildung in Zweiphasenströmungen verantwortlich?

Accepted Answer

Oberflächenspannung

Answer

Gravitationskraft

Answer

Viskosität

Answer

Druckgradient

Question 22

Welche Verfahren werden zur Messung der Partikelgröße in Mehrphasenströmungen eingesetzt?

Accepted Answer

Alle genannten Verfahren

Answer

Laser-Doppler-Velocimetrie (LDV)

Answer

Particle-Image-Velocimetrie (PIV)

Answer

Phasen-Doppler-Analyse (PDA)

Question 23

Welche der folgenden Aussagen beschreibt Mehrphasenströmungen korrekt?

Accepted Answer

Strömungen, die mindestens zwei unterschiedliche Phasen enthalten

Answer

Strömungen, die eine einzige Phase enthalten

Answer

Strömungen, die nicht stationär sind

Answer

Strömungen, die turbulentes Verhalten aufweisen

Question 24

Welche Annahme wird bei der Modellierung von Mehrphasenströmungen häufig gemacht?

Accepted Answer

Die Phasen sind teilweise vermischt.

Answer

Die Phasen sind vollständig vermischt.

Answer

Die Phasen sind vollständig getrennt.

Answer

Die Phasen haben die gleiche Dichte.

Question 25

Nennen Sie eine weit verbreitete industrielle Anwendung von Mehrphasenströmungen.

Accepted Answer

All diese

Answer

Chemische Reaktoren

Answer

Kraftwerke

Answer

Pharmazeutische Industrie

Question 26

Welche numerische Methode eignet sich zur Lösung der Gleichungen für Mehrphasenströmungen?

Accepted Answer

All diese

Answer

Finite-Elemente-Methode (FEM)

Answer

Finite-Volumen-Methode (FVM)

Answer

Diskrete-Elemente-Methode (DEM)

Question 27

Welche Größe ist in Mehrphasenströmungen nicht konservativ?

Accepted Answer

Entropie

Answer

Masse

Answer

Impuls

Answer

Energie

Question 28

Welche der folgenden Aussagen beschreibt Mehrphasenströmungen korrekt?

Accepted Answer

Strömungen, die Gase, Flüssigkeiten und Feststoffe enthalten

Answer

Strömungen, die nur eine Phase enthalten

Answer

Strömungen, die nur Gase enthalten

Answer

Strömungen, die eine feste Grenzfläche zwischen den Phasen aufweisen

Question 29

Welcher der folgenden Faktoren bestimmt hauptsächlich, ob ein Mehrphasenfluss homogen oder heterogen ist?

Accepted Answer

Größe der dispergierten Phase

Answer

Konzentration der dispergierten Phase

Answer

Geschwindigkeit der dispergierten Phase

Answer

Dichte der dispergierten Phase

Question 30

Welche Kraft wirkt entgegen der Schwerkraft und hält die dispergierte Phase in Schwebe?

Accepted Answer

Auftriebskraft

Answer

Reibungskraft

Answer

Oberflächenspannung

Answer

Viskosität

Question 31

Welcher Phasenwechsel tritt auf, wenn eine Flüssigkeit in ein Gas übergeht?

Accepted Answer

Verdampfung

Answer

Kondensation

Answer

Sublimation

Answer

Schmelzen

Question 32

Was ist der Hauptunterschied zwischen einer Emulsion und einer Suspension?

Accepted Answer

Größe der dispergierten Phase

Answer

Dichte der dispergierten Phase

Answer

Löslichkeit der dispergierten Phase

Answer

Stabilität der dispergierten Phase

Question 33

Welches Merkmal unterscheidet einen Blasenfluss von einem Tropfenfluss?

Accepted Answer

Form der dispergierten Phase

Answer

Größe der dispergierten Phase

Answer

Dichte der dispergierten Phase

Answer

Konzentration der dispergierten Phase

Question 34

Welche industriellen Anwendungen nutzen Mehrphasenströmungen und welche Herausforderungen stellen sie dar?

Accepted Answer

Kraftwerke

Accepted Answer

Chemische Anlagen

Accepted Answer

Gastransport

Question 35

Welche der folgenden Gleichungen ist die Kontinuitätsgleichung für eine Zweiphasenströmung?

Accepted Answer

∂(α₁ρ₁)⁄∂t + ∇·(α₁ρ₁u₁) = 0

Answer

∂(α₁ρ₁)⁄∂x + ∂(α₂ρ₂)⁄∂y = 0

Answer

∂(α₁)⁄∂t + ∇·u₁ = 0

Answer

∂(α₁ρ₁)⁄∂t + ∂(α₂ρ₂)⁄∂t = 0

Question 36

Was unterscheidet eine homogene von einer heterogenen Mehrphasenströmung?

Accepted Answer

In heterogenen Strömungen sind die Phasen voneinander getrennt.

Answer

In heterogenen Strömungen sind die Phasen gleichmäßig verteilt.

Answer

In heterogenen Strömungen sind die Temperaturen einheitlich.

Answer

In homogenen Strömungen sind die Dichten konstant.

Question 37

Wie wirkt sich ein hoher Volumenanteil der Festphase auf die Viskosität einer Suspension aus?

Accepted Answer

Erhöhung der Viskosität

Answer

Reduzierung der Viskosität

Question 38

Welcher Phasenübergang ist exotherm?

Accepted Answer

Kondensation

Answer

Verdampfung

Answer

Sublimation

Question 39

Welche Aussage zum Begriff "Mehrphasenströmung" ist korrekt?

Accepted Answer

Sie tritt auf, wenn eine Strömung mehr als eine Phase (z. B. Gas, Flüssigkeit) enthält.

Answer

Sie ist immer durch turbulente Strömungen gekennzeichnet.

Answer

Sie ist ausschließlich in technischen Anwendungen relevant.

Question 40

Wie unterscheiden sich homogene und heterogene Mehrphasenströmungen voneinander?

Accepted Answer

Homogene Strömungen weisen eine gleichmäßige Verteilung der Phasen auf, während heterogene Strömungen eine ungleichmäßige Verteilung zeigen.

Answer

Homogene Strömungen sind stets laminar, während heterogene Strömungen turbulent sind.

Question 41

Welche Kräfte wirken auf die verschiedenen Phasen in einer Mehrphasenströmung?

Accepted Answer

Schwerkraft, Auftriebskraft, Oberflächenspannung

Answer

Ausschließlich Oberflächenspannung

Answer

Ausschließlich Schwerkraft

Answer

Ausschließlich Auftriebskraft

Question 42

Was wird unter einem Phasenwechsel in einer Mehrphasenströmung verstanden?

Accepted Answer

Der Übergang einer Substanz von einer Phase in eine andere (z. B. von flüssig nach gasförmig)

Answer

Die Änderung der Strömungsgeschwindigkeit

Answer

Die Trennung von Phasen

Question 43

Wie wirkt sich ein Phasenwechsel auf die Strömungseigenschaften aus?

Accepted Answer

Er kann Dichte, Viskosität und Strömungsmuster verändern.

Answer

Er wirkt sich nur auf die Dichte aus.

Answer

Er hat keine Auswirkungen.

Question 44

Welches Ziel wird mit der Modellierung von Mehrphasenströmungen verfolgt?

Accepted Answer

Vorhersage des Strömungsverhaltens und der Wechselwirkungen zwischen den Phasen

Answer

Ausschließlich Visualisierung der Strömung

Answer

Alleinige Berechnung der Strömungsgeschwindigkeit

Question 45

In welchen industriellen Bereichen spielen Mehrphasenströmungen eine Rolle?

Accepted Answer

Öl- und Gasförderung, chemische Reaktionen, Energieerzeugung

Answer

Ausschließlich in der Luftfahrt

Answer

Ausschließlich in der Automobilindustrie

Question 46

Welche Herausforderung ergibt sich bei der Simulation von Mehrphasenströmungen?

Accepted Answer

Nichtlineare Wechselwirkungen, komplexe Strömungsmuster, Phasenübergänge

Answer

Ausschließlich die Modellierung von Grenzflächen

Answer

Ausschließlich der hohe Rechenaufwand

Question 47

Welcher der folgenden Sätze beschreibt Mehrphasenströmungen am zutreffendsten?

Accepted Answer

Strömungen, die Gas, Flüssigkeit und Feststoffe enthalten

Answer

Immer turbulent auftretende Strömungen

Answer

Strömungen mit nur einer Phase

Question 48

Welcher Begriff bezeichnet den Übergang von einer Phase in eine andere innerhalb einer Mehrphasenströmung?

Accepted Answer

Phasenwechsel

Answer

Kavitation

Answer

Kondensation

Answer

Verdampfung

Question 49

Welche Gleichung beschreibt die Massenerhaltung in einer Mehrphasenströmung?

Accepted Answer

∂ρ/∂t + div(ρ * u) = 0

Answer

ρ = p/(R * T)

Answer

∂u/∂t + div(ρ * u²) = -grad(p)

Answer

grad(u) * u = -grad(p)/ρ

Question 50

Welches Phänomen kann in Mehrphasenströmungen zu Instabilitäten führen?

Accepted Answer

Phasenwechsel

Answer

Hohe Reynoldszahlen

Answer

Glatte Wände

Answer

Geringe Dichteunterschiede

Question 51

Welches numerische Verfahren eignet sich zur Simulation von Mehrphasenströmungen?

Accepted Answer

Computational Fluid Dynamics (CFD)

Answer

Lineare Regression

Answer

Finite-Elemente-Methode (FEM)

Answer

Monte-Carlo-Simulation

Question 52

Welche Randbedingung ist für die numerische Simulation von Mehrphasenströmungen erforderlich?

Accepted Answer

Grenzflächenbedingungen

Answer

Geschwindigkeitsbedingungen

Answer

Druckbedingungen

Answer

Temperaturbedingungen

Question 53

Welche der folgenden Aussagen zur Blasenbildung bei Mehrphasenströmungen ist korrekt?

Accepted Answer

Blasen entstehen, wenn der Druck unter den Dampfdruck fällt.

Answer

Blasen entstehen nur in Flüssigkeiten, nicht in Gasen.

Answer

Blasen entstehen, wenn die Temperatur über den Siedepunkt steigt.

Question 54

Welcher Mechanismus ist in der Regel für den Wärmeübergang in einer Mehrphasenströmung verantwortlich?

Accepted Answer

Latente Wärmefreisetzung oder -absorption während des Phasenwechsels

Answer

Konduktion

Answer

Strahlung

Answer

Konvektion

Question 55

Was ist das wesentliche Unterscheidungsmerkmal zwischen einer homogenen und heterogenen Mehrphasenströmung?

Accepted Answer

In einer homogenen Strömung sind die Phasen gleichmäßig verteilt, während sie in einer heterogenen Strömung getrennt vorliegen.

Answer

Homogene Strömungen treten nur in Gasen auf, heterogene Strömungen nur in Flüssigkeiten.

Question 56

Was ist der Zweck eines Entlüfters in einer Mehrphasenströmung?

Accepted Answer

Entfernung von Gasen aus einer Flüssigkeit

Answer

Erhöhung der Strömungsgeschwindigkeit

Answer

Mischen der Phasen

Answer

Reduzierung des Druckabfalls

Question 57

Welche der folgenden Definitionen beschreibt Mehrphasenströmungen präzise?

Accepted Answer

Strömungen, die eine Kombination aus Gasen, Flüssigkeiten und Feststoffen umfassen

Answer

Strömungen, die sich ausschließlich in eine Richtung bewegen

Answer

Strömungen, die nur Flüssigkeiten enthalten

Question 58

Was versteht man unter Phasenwechsel im Zusammenhang mit Mehrphasenströmungen?

Accepted Answer

Der Übergang einer Phase in eine andere, wie beispielsweise von Flüssigkeit zu Gas

Answer

Die Trennung von Phasen

Answer

Die Veränderung der Strömungsgeschwindigkeit

Question 59

Was kennzeichnet eine Zweiphasenströmung?

Accepted Answer

Eine Strömung, die aus zwei Phasen besteht, etwa Flüssigkeit und Gas

Answer

Eine Strömung, die nur aus einer Phase besteht

Answer

Eine Strömung, die sich in zwei Richtungen bewegt

Question 60

Was ist eine Blasenströmung?

Accepted Answer

Eine Zweiphasenströmung, bei der die Gasphase in Form von Blasen in der Flüssigphase vorliegt

Answer

Eine Strömung, die sich in zwei Richtungen bewegt

Answer

Eine Strömung, die ausschließlich aus Flüssigkeit besteht

Question 61

Was versteht man unter einer Tropfströmung?

Accepted Answer

Eine Zweiphasenströmung, bei der die Flüssigphase in Form von Tropfen in der Gasphase vorliegt

Answer

Eine Strömung, die ausschließlich aus Gas besteht

Answer

Eine Strömung, die sich in zwei Richtungen bewegt

Question 62

Welche Kenngröße dient zur Beschreibung der Phasenverteilung in Mehrphasenströmungen?

Accepted Answer

Volumenanteil

Answer

Geschwindigkeit

Answer

Druck

Question 63

Was zeichnet Mehrphasenströmungen aus?

Accepted Answer

Sie bestehen aus mindestens zwei Phasen mit unterschiedlichen physikalischen Eigenschaften.

Answer

Sie treten nur in der Natur auf.

Answer

Sie sind immer homogen.

Answer

Sie sind immer turbulent.

Question 64

Welche Phasenwechsel können in Mehrphasenströmungen vorkommen?

Accepted Answer

Kondensation, Verdampfung, Sublimation und Gefrieren

Answer

Nur Kondensation und Verdampfung

Answer

Nur Kondensation und Sublimation

Answer

Nur Sublimation und Verdampfung