Strömung in Rohrverzweigungen: Online-Quiz für Studierende

Question 1

Welche Größe beeinflusst den Druckverlust in einer Rohrleitung nicht?

Accepted Answer

Temperatur des Fluids

Answer

Rohrlänge

Answer

Rohrdurchmesser

Answer

Geschwindigkeit des Fluids

Question 2

Welche Aussage beschreibt am besten die Bedeutung von Maschen- und Knotengleichungen bei der Analyse von Rohrnetzen?

Accepted Answer

Sie ermöglichen das Verständnis des Verhaltens des gesamten Netzes.

Answer

Sie liefern Informationen über Durchflüsse und Druckverluste in einzelnen Rohren.

Answer

Sie können zur Modellierung verschiedener Strömungszustände verwendet werden.

Answer

Sie sind ein wesentliches Werkzeug zur Optimierung des Netzbetriebs.

Question 3

Welche Anwendung ist typischerweise nicht mit der Analyse von Strömungen in verzweigten Rohrnetzen verbunden?

Accepted Answer

Pharmazeutische Produktion

Answer

Wasserverteilungssysteme

Answer

Heizungs- und Klimatisierungssysteme

Answer

Kraftwerke

Question 4

Welche Aussage zur Maschenanalyse in verzweigten Rohrnetzen ist korrekt?

Accepted Answer

Die Maschenanalyse basiert auf der Annahme geschlossener Maschen.

Answer

Die Maschenanalyse bestimmt Durchflüsse und nicht Druckverluste.

Answer

Die Maschenanalyse erfordert vollständige Kenntnis aller Widerstandsbeiwerte.

Answer

Die Maschenanalyse ist unabhängig von der Fließrichtung.

Question 5

Welche Aussage zur Knotenanalyse in verzweigten Rohrnetzen ist falsch?

Accepted Answer

Die Knotenanalyse berücksichtigt nicht die Fließrichtung.

Answer

Die Knotenanalyse bestimmt Drücke an Verzweigungen.

Answer

Die Knotenanalyse ist unabhängig von Rohrquerschnitten.

Answer

Die Knotenanalyse kann an beliebigen Stellen im Rohrnetz angewendet werden.

Question 6

Welche Gleichung stellt eine Maschengleichung für eine Masche in einem Rohrnetz dar?

Accepted Answer

Σ(p_i - p_j) = 0

Answer

Σ(Q_i - Q_j) = 0

Answer

Σ(h_i - h_j) = 0

Answer

Σ(R_i * Q_i^2) = 0

Question 7

Welche Aussage zur Optimierung von Rohrnetzen ist falsch?

Accepted Answer

Die Optimierung ist ein einfaches Problem.

Answer

Ziel ist die Minimierung der Gesamtkosten.

Answer

Die Optimierung kann numerische Methoden beinhalten.

Answer

Die Optimierung berücksichtigt immer die praktische Umsetzbarkeit.

Question 8

Wie verändert sich die Geschwindigkeit eines Fluids in einem Rohr, wenn der Durchfluss bei gleichbleibendem Querschnitt erhöht wird?

Accepted Answer

Sie nimmt zu

Answer

Sie nimmt ab

Answer

Sie bleibt gleich

Answer

Sie nimmt zu, wenn der Querschnitt größer wird

Question 9

Welche Gleichung beschreibt den Grundsatz von Bernoulli?

Accepted Answer

p1 + 1/2 * ρ * v1² + ρ * g * z1 = p2 + 1/2 * ρ * v2² + ρ * g * z2

Answer

Q = A * v

Answer

f = 64/Re

Question 10

Welche der folgenden Größen ist keine intensive Größe?

Accepted Answer

Volumen

Answer

Temperatur

Answer

Druck

Answer

Spezifisches Gewicht

Question 11

Welche der folgenden Aussagen über Newton'sche Fluide ist richtig?

Accepted Answer

Ihre Viskosität ist unabhängig von der Scherrate

Answer

Ihre Viskosität nimmt mit zunehmender Temperatur zu

Answer

Ihr Fließverhalten ist nicht linear

Question 12

Welche der folgenden Aussagen über die Reynold'sche Zahl ist richtig?

Accepted Answer

Beide Aussagen sind richtig

Answer

Sie ist ein dimensionsloses Verhältnis, das das Verhältnis von Trägheitskräften zu viskosen Kräften beschreibt

Answer

Sie wird verwendet, um das Strömungsregime zu bestimmen

Question 13

Was ist der Zweck einer Venturidüse?

Accepted Answer

Durchflussmessung

Answer

Druckmessung

Answer

Geschwindigkeitsmessung

Question 14

Welche der folgenden Pumpentypen wird für Anwendungen mit hohem Druck und geringem Durchfluss eingesetzt?

Accepted Answer

Verdrängerpumpe

Answer

Zentrifugalpumpe

Answer

Kreiselpumpe

Question 15

Was ist der Unterschied zwischen einer Turbine und einer Pumpe?

Accepted Answer

Eine Turbine wandelt mechanische Energie in hydraulische Energie um, während eine Pumpe hydraulische Energie in mechanische Energie umwandelt

Answer

Eine Turbine hat mehrere Laufräder, während eine Pumpe nur ein Laufrad hat

Answer

Beide Aussagen sind richtig

Question 16

Wie lässt sich der Durchfluss in einem bestimmten Zweig eines verzweigten Rohrnetzes mit einem Ventil steuern?

Accepted Answer

Ventilschaft einstellen

Answer

Rohrquerschnitt ändern

Answer

Rohrlänge verändern

Answer

Pumpe hinzufügen

Question 17

Welche der folgenden Gleichungen stellt die Maschengleichung für ein Rohrnetz korrekt dar?

Accepted Answer

Σ(p1 - p2) = Σ(R * Q)

Answer

ΣQ = 0

Answer

Σh = 0

Answer

ΣQ * R = Σ(p1 - p2)

Question 18

Welche Aussage zu Knotengleichungen ist zutreffend?

Accepted Answer

Sie gewährleisten die Durchflusserhaltung an jedem Knoten.

Answer

Sie berücksichtigen Druckverluste entlang von Rohren.

Answer

Sie gelten ausschließlich für geschlossene Systeme.

Answer

Sie benötigen keine zusätzlichen Gleichungen zur Lösung des Systems.

Question 19

Welche der nachfolgenden Aussagen zur turbulenten Strömung stimmt?

Accepted Answer

Alle genannten Aussagen sind zutreffend.

Answer

Kennzeichnend sind unregelmäßige Wirbel und Fluktuationen.

Answer

Sie tritt bei hohen Reynolds-Zahlen auf.

Answer

Ihr Reibungswiderstand ist geringer als bei laminarer Strömung.

Question 20

Was ist der Zweck eines Ausgleichsbehälters in einem Rohrnetz?

Accepted Answer

Alle genannten Zwecke

Answer

Ausgleich von Druckschwankungen

Answer

Vermeidung von Kavitation in Pumpen

Answer

Verbesserung der Durchflussstabilität

Question 21

Welche Aussage zur Maschengleichung in verzweigten Rohrnetzen ist korrekt?

Accepted Answer

Sie stellt die Summe der Druckverluste über alle Maschen im Netz dar.

Answer

Sie berücksichtigt alle Durchflüsse im Netz.

Answer

Sie gilt nur für kleine Rohrnetze.

Answer

Sie kann ausschließlich zur Berechnung der Durchflüsse im Netz verwendet werden.

Question 22

Was ist der Zweck der Knotengleichung in verzweigten Rohrnetzen?

Accepted Answer

Sicherstellung des Durchflussausgleichs an jedem Knotenpunkt

Answer

Berechnung der Durchflüsse in allen Rohren des Netzes

Answer

Ermittlung der Druckverluste über alle Maschen im Netz

Answer

Analyse des Strömungsverhaltens im gesamten Netz

Question 23

Wie wirkt sich die Rauheit der Rohrwände auf den Druckverlust in Rohrleitungen aus?

Accepted Answer

Sie führt zu einem höheren Druckverlust.

Answer

Sie verringert den Druckverlust.

Answer

Sie hat keinen Einfluss auf den Druckverlust.

Answer

Sie erhöht den Druckverlust nur bei niedrigen Durchflussmengen.

Question 24

Worin unterscheidet sich ein geschlossenes Rohrnetz von einem offenen Rohrnetz?

Accepted Answer

In einem geschlossenen Netz entspricht die zugeführte Fluidmenge der abgegebenen Fluidmenge.

Answer

In einem offenen Netz ist die zugeführte Fluidmenge größer als die abgegebene Fluidmenge.

Answer

In einem offenen Netz ist die zugeführte Fluidmenge kleiner als die abgegebene Fluidmenge.

Answer

Es gibt keinen Unterschied zwischen einem geschlossenen und einem offenen Rohrnetz.

Question 25

Welche der folgenden Gleichungen stellt die Maschengleichung dar? Sie beschreibt die Summe der Druckverluste um eine geschlossene Schleife des Rohrnetzes.

Accepted Answer

∑h = 0

Answer

∑Q = 0

Answer

∑p = 0

Answer

∑v = 0

Question 26

Welche Gleichung beschreibt die Knotengleichung? Sie beinhaltet die Summe der Durchflüsse an einem Knotenpunkt des Rohrnetzes.

Accepted Answer

∑Q = 0

Answer

∑h = 0

Answer

∑p = 0

Answer

∑v = 0

Question 27

Welche der folgenden Größen hat keinen Einfluss auf den Druckverlust in einem Rohr?

Accepted Answer

Rohrmaterial

Answer

Rohrlänge

Answer

Rohrdurchmesser

Answer

Reynoldszahl

Question 28

Welche Maßnahme dient der Reduzierung von Energieverlusten in verzweigten Rohrnetzen?

Accepted Answer

Verwendung energieeffizienter Pumpen

Answer

Reduzierung des Rohrdurchmessers

Answer

Erhöhung der Pumpenleistung

Answer

Vergrößerung des Rohrquerschnitts

Question 29

Welche der folgenden Gleichungen beschreibt die Knotenbilanz in einem verzweigten Rohrnetz?

Accepted Answer

ΣQ_in = ΣQ_out

Answer

Σh_in = Σh_out

Answer

ΣP_in = ΣP_out

Answer

Σv_in = Σv_out

Question 30

Welche der folgenden Arten von Rohrverzweigungen führt zu einem Energieverlust?

Accepted Answer

Abzweig mit Querschnittsverengung

Answer

Y-Abzweig mit gleichem Querschnitt

Answer

Abzweig mit Querschnittserweiterung

Answer

T-Abzweig mit gleichem Querschnitt

Question 31

Welche der folgenden Pumpenarten eignet sich am besten für ein verzweigtes Rohrnetz?

Accepted Answer

Kreiselpumpe

Answer

Kolbenpumpe

Answer

Schraubenspindelpumpe

Answer

Zahnradpumpe

Question 32

Welche der folgenden Strömungsarten tritt in einem verzweigten Rohrnetz auf?

Accepted Answer

Laminare und turbulente Strömung

Answer

Nur turbulente Strömung

Answer

Kompressible Strömung

Answer

Nur laminare Strömung

Question 33

In einem verzweigten Rohrnetz mit mehreren Schleifen, welche Gleichungen werden benötigt, um Durchflüsse und Druckverluste zu berechnen?

Accepted Answer

Maschengleichungen und Knotengleichungen

Answer

Nur Knotengleichungen

Answer

Nur Maschengleichungen

Answer

Navier-Stokes-Gleichungen

Question 34

Welche Aussage trifft auf die Maschengleichungen in Bezug auf ein verzweigtes Rohrnetz zu?

Accepted Answer

Sie beschreiben die Summe der Druckverluste in einer Schleife als Null.

Answer

Sie sind nur für einfache Rohrnetze gültig.

Answer

Sie beschreiben die Durchflüsse an den Knoten als Null.

Question 35

Welche Aussage trifft auf die Knotengleichungen in Bezug auf ein verzweigtes Rohrnetz zu?

Accepted Answer

Sie stellen die Erhaltung des Durchflusses an jedem Knoten dar.

Answer

Sie beschreiben die Druckverluste in jeder Schleife als Null.

Answer

Sie sind nur für einfache Rohrnetze gültig.

Question 36

Welche Software wird häufig für die Analyse und Auslegung von Rohrnetzen eingesetzt?

Accepted Answer

ANSYS Fluent, COMSOL Multiphysics

Answer

MATLAB

Answer

AutoCAD

Answer

Microsoft Excel

Question 37

Welche der folgenden Gleichungen stellt die Maschengleichung für ein Rohrnetz dar?

Accepted Answer

∑(p_i - p_j) + ∑(λ * Q_ij^2 / d_ij) = 0

Answer

∑(p_i * Q_i) = 0

Answer

∑(λ * Q_ij) = 0

Answer

∑(Q_i - Q_j) = 0

Question 38

Welche der folgenden Annahmen gilt bei der Analyse von Rohrnetzen mit Knotengleichungen?

Accepted Answer

Die Summe der in einen Knoten eintretenden Durchflüsse ist gleich der Summe der aus dem Knoten austretenden Durchflüsse.

Answer

Der Druckverlust in jedem Rohr ist gleich.

Answer

Die Rohrreibungszahl ist für alle Rohre konstant.

Question 39

Welche Aussage über das Hardy-Cross-Verfahren ist korrekt?

Accepted Answer

Es ist ein iteratives Verfahren, das geschätzte Durchflüsse schrittweise korrigiert.

Answer

Es garantiert die exakte Lösung.

Question 40

Welche Größe beschreibt den Druckverlust in einem Rohr?

Accepted Answer

Druckverlustbeiwert

Answer

Rohrlänge

Answer

Rohrdurchmesser

Answer

Durchflussmenge

Question 41

Wie lautet die Formel zur Berechnung des Druckverlustbeiwertes für ein gerades Rohr?

Accepted Answer

λ * L / d

Answer

L * d / λ

Answer

λ * d / L

Question 42

Welche Größe wird durch die Knotengleichung bestimmt?

Accepted Answer

Druck

Answer

Druckverlust

Answer

Durchfluss

Answer

Geschwindigkeit

Question 43

Welcher Widerstandstyp wird verwendet, um Reibungsverluste in Rohrleitungen zu modellieren?

Accepted Answer

Darcy-Weisbach-Widerstand

Answer

Hagen-Poiseuille-Widerstand

Answer

Stokes-Widerstand

Answer

Laminarer Widerstand

Question 44

Welche Annahme wird bei der Analyse von Strömung in verzweigten Rohrnetzen getroffen?

Accepted Answer

Stationäre, inkompressible Strömung

Answer

Laminare, inkompressible Strömung

Answer

Instationäre, inkompressible Strömung

Answer

Turbulente, kompressible Strömung

Question 45

Wie wird die Durchflussrate in einem Rohrnetz bestimmt?

Accepted Answer

Durch Anwendung der Maschen- und Knotengleichungen.

Answer

Durch Messung mit einem Durchflussmesser.

Answer

Mittels der Navier-Stokes-Gleichungen.

Question 46

Welche Aussage über die Lösung komplexer Rohrnetze ist korrekt?

Accepted Answer

Sie kann iterativ oder numerisch erfolgen.

Answer

Sie kann nur experimentell erfolgen.

Answer

Sie kann nur analytisch erfolgen.

Answer

Sie ist nicht möglich.

Question 47

Ein verzweigtes Rohrnetz besteht aus drei Rohrabschnitten mit den Längen L1, L2 und L3 sowie den Durchmessern D1, D2 und D3. Die Volumenströme in den Rohrabschnitten betragen Q1, Q2 und Q3. Wie ist der Druckverlust in den Rohrabschnitten proportional zu?

Accepted Answer

Q^2/D^5 * L

Answer

Q^5/D^2 * L

Answer

Q^4/D^3 * L

Answer

Q^3/D^4 * L

Question 48

Die Strömung in einem Rohrnetz mit zwei Verzweigungen wird durch folgende Maschengleichung beschrieben:

Accepted Answer

Q1 - Q2 - Q3 = 0

Answer

Q1 - Q2 + Q3 = 0

Answer

Q1 + Q2 + Q3 = 0

Answer

Q1 + Q2 - Q3 = 0

Question 49

An einem Knotenpunkt in einem Rohrnetz treffen drei Rohre mit den Durchmessern D1, D2 und D3 zusammen. Die Volumenströme in den Rohren sind Q1, Q2 und Q3. Welche der folgenden Gleichungen beschreibt den Zusammenhang zwischen den Volumenströmen?

Accepted Answer

Q1 + Q2 - Q3 = 0

Answer

Q1 - Q2 + Q3 = 0

Answer

Q1 + Q2 + Q3 = 0

Answer

Q1 - Q2 - Q3 = 0

Question 50

Die Energieerhaltungsgleichung für eine Rohrströmung lautet:

Accepted Answer

p1 + 0,5 * ρ * v1^2 + γ * z1 = p2 + 0,5 * ρ * v2^2 + γ * z2 + Δp

Answer

p1 + 0,5 * ρ * v1^2 + γ * z1 = p2 + 0,5 * ρ * v2^2 + γ * z2 - Δp

Answer

p1 - 0,5 * ρ * v1^2 + γ * z1 = p2 - 0,5 * ρ * v2^2 + γ * z2 + Δp

Answer

p1 + 0,5 * ρ * v1^2 - γ * z1 = p2 + 0,5 * ρ * v2^2 - γ * z2 + Δp

Question 51

Die Reynoldszahl ist eine dimensionslose Zahl, die das Verhältnis von welchen Kräften beschreibt?

Accepted Answer

Trägheitskräften zu viskosen Kräften

Answer

Gravitationskräften zu Trägheitskräften

Answer

Viskosen Kräften zu Trägheitskräften

Answer

Gravitationskräften zu viskosen Kräften

Question 52

Welche Aussage beschreibt den Unterschied zwischen laminarer und turbulenter Strömung am besten?

Accepted Answer

Laminare Strömung tritt bei niedrigen Reynoldszahlen auf und zeichnet sich durch regelmäßige Strömungslinien aus. Turbulente Strömung tritt bei hohen Reynoldszahlen auf und ist durch unregelmäßige Strömungslinien und Wirbel gekennzeichnet.

Answer

Laminare Strömung tritt nur in dünnen Flüssigkeiten auf, turbulente Strömung nur in dicken Flüssigkeiten.

Answer

Turbulente Strömung ist immer leiser als laminare Strömung.

Answer

Laminare Strömung ist immer schneller als turbulente Strömung.

Question 53

Die Darcy-Weisbach-Gleichung für den Druckverlust in einem Rohr lautet:

Accepted Answer

Δp/L = f * (ρ/2) * (v^2/D)

Answer

Δp/L = f * (v^2/D)

Answer

Δp/L = (ρ/2) * (v^2/D)

Answer

Δp/L = (ρ/2) * (f * v^2/D)

Question 54

Wofür wird das Colebrook-White-Diagramm verwendet?

Accepted Answer

Zur Bestimmung des Reibungsfaktors f für turbulente Strömung in Rohren

Answer

Zur Berechnung des Druckverlustes in Rohrleitungen

Answer

Zur Ermittlung der Reynoldszahl für Strömungen

Answer

Zur Berechnung der Strömungsgeschwindigkeit in Rohren

Question 55

Welcher der folgenden Faktoren hat den größten Einfluss auf den Druckverlust in einem Rohr?

Accepted Answer

Rohrlänge

Answer

Strömungsgeschwindigkeit

Answer

Rohrdurchmesser

Answer

Fluidviskosität

Question 56

Die hydraulische Leitfähigkeit eines Rohres ist definiert als:

Accepted Answer

Q/A * (Δp/L)

Answer

A * Q / (Δp/L)

Answer

A * (Δp/L) / Q

Answer

Q * (Δp/L) / A