Strömungsgesetze: Online-Quiz für Studierende des Maschinenbaus

Question 1

Die Bernoulli-Gleichung beschreibt:

Accepted Answer

Die Energieerhaltung in einer reibungsfreien, inkompressiblen und stationären Strömung

Answer

Die Impulserhaltung in einer Flüssigkeit

Answer

Die Erhaltung der Massenstromstärke in einem Rohr

Answer

Die Entstehung von Wirbeln in einer Strömung

Question 2

Das Hagen-Poiseuille-Gesetz gilt für:

Accepted Answer

Laminare Strömung in geraden, kreisförmigen Rohrleitungen

Answer

Turbulente Strömung in Rohrleitungen

Answer

Strömung in offenen Gerinnen

Answer

Strömung um Tragflügel

Question 3

Der Darcy-Weisbach-Faktor ist abhängig von:

Accepted Answer

Rohrrauhigkeit

Answer

Rohrdurchmesser

Answer

Strömungsgeschwindigkeit

Answer

Fluiddichte

Question 4

Welche der folgenden Aussagen über die Strömungsgesetze ist richtig?

Accepted Answer

Das Bernoulli-Gesetz gilt nur für inkompressible Fluide.

Answer

Das Darcy-Weisbach-Gesetz gilt sowohl für laminare als auch für turbulente Strömungen.

Answer

Alle Strömungsgesetze berücksichtigen den Einfluss von Schwerkraft.

Answer

Das Hagen-Poiseuille-Gesetz kann nicht auf Strömungen mit Druckverlusten angewendet werden.

Question 5

Ein Fluid fließt in einem Rohr mit dem Radius R. Welches Gesetz verwendet man, um die Volumenstromstärke Q zu berechnen?

Accepted Answer

Hagen-Poiseuille-Gesetz

Answer

Bernoulli-Gesetz

Answer

Darcy-Weisbach-Gesetz

Answer

Keines der genannten Gesetze

Question 6

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

Accepted Answer

Rohrrauhigkeit

Answer

Rohrlänge

Answer

Rohrdurchmesser

Answer

Strömungsgeschwindigkeit

Question 7

Die Reynoldszahl ist ein dimensionsloser Parameter, der:

Accepted Answer

Das Verhältnis von Trägheitskräften zu Viskositätskräften angibt

Answer

Die Strömungsgeschwindigkeit angibt

Answer

Den Druckverlust in einem Rohr angibt

Answer

Die Dichte des Fluids angibt

Question 8

Laminare Strömung ist gekennzeichnet durch:

Accepted Answer

Glatte, parallele Stromlinien

Answer

Unregelmäßige, wirbelnde Strömung

Answer

Hohe Reynoldszahlen

Answer

Geringe Reibungskräfte

Question 9

Turbulente Strömung ist gekennzeichnet durch:

Accepted Answer

Irreguläre, wirbelnde Strömung

Answer

Glatte, parallele Stromlinien

Answer

Niedrige Reynoldszahlen

Answer

Hohe Reibungskräfte

Question 10

Beschreibe prägnant die Gültigkeitsbedingungen des Bernoulli-Gesetzes.

Accepted Answer

Es gilt nur für inkompressible, reibungsfreie Strömungen.

Answer

Es gilt nur für laminare Rohrströmungen.

Answer

Es berücksichtigt den Einfluss der Schwerkraft.

Answer

Es gilt unabhängig von der Reynolds-Zahl.

Question 11

Welches Gesetz beschreibt den Druckverlust in einer laminaren Rohrströmung?

Accepted Answer

Hagen-Poiseuille-Gesetz

Answer

Bernoulli-Gesetz

Answer

Darcy-Weisbach-Gesetz

Answer

Reynolds-Gleichung

Question 12

Schreibe die allgemeine Form des Darcy-Weisbach-Gesetzes auf.

Accepted Answer

h_L = f * L / D * u^2 / 2g

Answer

h_L = k * L / D * Q^2 / 2g

Answer

h_L = f * L / D * Re

Answer

h_L = k * L / D * u^2 / 2g

Question 13

Welche Einheit wird zur Messung des Druckverlustes verwendet?

Accepted Answer

Pascal

Answer

Meter

Answer

Joule

Answer

Newton

Question 14

Erkläre den Unterschied zwischen Gesamtdruck und statischem Druck.

Accepted Answer

Der Gesamtdruck ist gleich dem statischen Druck plus dem dynamischen Druck.

Answer

Der Gesamtdruck ist gleich dem statischen Druck minus dem dynamischen Druck.

Answer

Der Gesamtdruck ist gleich dem statischen Druck mal dem dynamischen Druck.

Answer

Der Gesamtdruck ist gleich dem dynamischen Druck dividiert durch den statischen Druck.

Question 15

Stellen Sie die Geschwindigkeitsverteilung in einem rechteckigen offenen Gerinne grafisch dar und erläutern Sie die Faktoren, die sie beeinflussen.

Accepted Answer

Parabolisch, beeinflusst durch Schwerkraft und Reibung

Answer

Gleichmäßig, beeinflusst durch Schwerkraft und Trägheit

Answer

Dreieckig, beeinflusst durch Druckgradienten und Reibung

Answer

Sinusförmig, beeinflusst durch Turbulenzen und Wirbel

Question 16

Welche Voraussetzungen müssen für die Gültigkeit des Bernoullischen Gesetzes erfüllt sein?

Accepted Answer

Inkompressible, reibungsfreie, stationäre Strömung

Answer

Kompressible, viskose, turbulente Strömung

Answer

Stationäre, laminare, nicht-Newtonsche Strömung

Answer

Rotierende, inkompressible, reibungsfreie Strömung

Question 17

Welche Aussage beschreibt das Gesetz von Bernoulli am treffendsten?

Accepted Answer

Der Gesamtdruck entlang einer Stromlinie bleibt konstant.

Answer

Der statische Druck nimmt mit zunehmender Geschwindigkeit ab.

Answer

Die Druckdifferenz ist proportional zum Quadrat der Geschwindigkeitsdifferenz.

Answer

Die mittlere Strömungsgeschwindigkeit ist proportional zum Quadrat des Durchmessers.

Question 18

Welche Aussage beschreibt das Gesetz von Darcy-Weisbach?

Accepted Answer

Der Druckverlust ist proportional zum Quadrat der Geschwindigkeit.

Answer

Der Reibungsfaktor ist unabhängig von der Reynoldszahl.

Answer

Die Rohrreibung hängt nicht von der Rohrlänge ab.

Answer

Der hydraulische Durchmesser ist nur für kreisförmige Querschnitte gültig.

Question 19

Mit welchem Instrument wird der statische Druck in einer Flüssigkeit gemessen?

Accepted Answer

Piezometer

Answer

Venturi-Rohr

Answer

Staurohr

Answer

Pitotrohr

Question 20

Welche Einheit wird zur Messung der dynamischen Viskosität verwendet?

Accepted Answer

Newton-Sekunde pro Quadratmeter

Answer

Pascal-Sekunde

Answer

Newton-Meter pro Quadratmeter-Sekunde

Answer

Kilogramm-Meter pro Quadratmeter-Sekunde

Question 21

Welche Strömungsart tritt auf, wenn die Reynoldszahl unter 2000 liegt?

Accepted Answer

Laminare Strömung

Answer

Turbulente Strömung

Answer

Kritische Strömung

Answer

Transiente Strömung

Question 22

Welche Annahmen werden bei der Anwendung des Gesetzes von Darcy-Weisbach getroffen?

Accepted Answer

Alle genannten Annahmen

Answer

Die Flüssigkeit ist inkompressibel.

Answer

Die Strömung ist stationär.

Answer

Die Strömung ist eindimensional.

Question 23

Welche Aussage beschreibt die Kontinuitätsgleichung korrekt?

Accepted Answer

Die Summe der Massenströme in ein Kontrollvolumen ist gleich der Summe der Massenströme aus dem Kontrollvolumen.

Answer

Die Summe der Kräfte auf ein Kontrollvolumen ist gleich der Summe der Massenströme in das Kontrollvolumen.

Answer

Die Summe der Energien in einem Kontrollvolumen ist gleich der Summe der Massenströme aus dem Kontrollvolumen.

Answer

Die Summe der Impulse in einem Kontrollvolumen ist gleich der Summe der Massenströme in das Kontrollvolumen.

Question 24

Welche der folgenden Gleichungen stellt das Gesetz von Hagen-Poiseuille dar?

Accepted Answer

Q = πr⁴Δp / 8μL

Answer

Q = AV

Answer

Δp = f(L/D) * (ρV²/2)

Answer

h = (p₁ - p₂) / ρg

Question 25

Was beschreibt der Reibungskoeffizient f in der Darcy-Weisbach-Gleichung?

Accepted Answer

Den Widerstand der Rohrwandung gegen die Strömung.

Answer

Die Dichte des Fluids.

Answer

Die Länge des Rohres.

Answer

Den Durchmesser des Rohres.

Question 26

Welche Aussage beschreibt das Bernoulli-Prinzip korrekt?

Accepted Answer

Die Summe aus statischem Druck, dynamischem Druck und Höhenenergie ist entlang einer Stromlinie konstant.

Answer

Die Summe aus kinetischer Energie und potentieller Energie ist entlang einer Stromlinie konstant.

Answer

Die Summe aus statischem Druck und dynamischem Druck ist entlang einer Stromlinie konstant.

Answer

Die Summe aus potentieller Energie und kinetischer Energie ist entlang einer Stromlinie konstant.

Question 27

Welche der folgenden Strömungsarten tritt typischerweise in turbulenten Grenzschichten auf?

Accepted Answer

Wirbelströmung

Answer

Laminare Strömung

Answer

Grenzschichtströmung

Answer

Potentielle Strömung

Question 28

Welche der folgenden Einheiten wird für die dynamische Viskosität verwendet?

Accepted Answer

Ns/m

Answer

kg/m

Answer

kg/ms

Answer

Pa

Question 29

Was ist die Reynoldszahl?

Accepted Answer

Ein dimensionsloses Maß für das Verhältnis von Trägheitskräften zu Reibungskräften.

Answer

Ein dimensionsloses Maß für das Verhältnis von Druckkräften zu Trägheitskräften.

Answer

Ein dimensionsloses Maß für das Verhältnis von Reibungskräften zu Druckkräften.

Answer

Ein dimensionsloses Maß für das Verhältnis von Trägheitskräften zu Druckkräften.

Question 30

Welche der folgenden Bedingungen muss für die Anwendbarkeit des Hagen-Poiseuille-Gesetzes erfüllt sein?

Accepted Answer

Laminare und inkompressible Strömung

Answer

Turbulente und inkompressible Strömung

Answer

Laminare und kompressible Strömung

Answer

Turbulente und kompressible Strömung

Question 31

Welche drei aktuellen Forschungsthemen in der Strömungsmechanik tragen zu technologischen Fortschritten bei?

Accepted Answer

Turbulenzmodellierung, Strömungsakustik, Bioströmungen

Answer

Strömungswiderstand, Wärmeübertragung, Rohrströmung

Question 32

Welche der folgenden Aussagen fasst das Gesetz von Bernoulli korrekt zusammen?

Accepted Answer

Die Summe aus Druckenergie und kinetischer Energie ist entlang einer Stromlinie konstant.

Answer

Die Strömungsgeschwindigkeit ist in einem Rohr mit höherem Durchmesser geringer.

Answer

Der Druck an einem Punkt in einer Flüssigkeit nimmt mit zunehmender Höhe zu.

Question 33

Wie lautet der hydraulische Durchmesser eines rechteckigen Kanals mit einer Breite von 5 cm und einer Höhe von 10 cm?

Accepted Answer

6,67 cm

Answer

5 cm

Answer

10 cm

Answer

15 cm

Question 34

Welche Einheit wird zur Messung des statischen Drucks verwendet?

Accepted Answer

Pascal

Answer

Watt

Answer

Newton

Answer

Joule

Question 35

Welches Instrument misst die Strömungsgeschwindigkeit in Rohrleitungen?

Accepted Answer

Pitotrohr

Answer

Manometer

Answer

Thermometer

Answer

Viskosimeter

Question 36

Welche Aussage zum Reibungsfaktor ist korrekt?

Accepted Answer

Er hängt von der Reynoldszahl und der Oberflächenrauigkeit des Rohres ab.

Answer

Er ist nur von der Reynoldszahl abhängig.

Answer

Er ist für alle Rohre konstant.

Question 37

Wozu dient ein Venturi-Rohr?

Accepted Answer

Zum Messen der Strömungsgeschwindigkeit

Answer

Zum Messen des Drucks

Answer

Zum Messen des Volumens

Answer

Zum Messen der Temperatur

Question 38

Welche Aussage beschreibt das Kontinuitätsgesetz korrekt?

Accepted Answer

Die Masse, die in einen Kontrollraum eintritt, muss gleich der Masse sein, die den Kontrollraum verlässt.

Answer

Die Energie, die in einen Kontrollraum eintritt, muss gleich der Energie sein, die den Kontrollraum verlässt.

Question 39

Welche Aussage beschreibt die Bernoulli-Gleichung korrekt?

Accepted Answer

Die Summe aus statischem Druck, Geschwindigkeitsdruck und Lageenergie bleibt entlang einer Stromlinie konstant.

Answer

Die Strömungsgeschwindigkeit ist proportional zum Rohrquerschnitt.

Answer

Die Druckdifferenz zwischen zwei Punkten ist proportional zur Querschnittsfläche.

Question 40

Welches Gesetz beschreibt den Volumenstrom in einer laminaren Rohrströmung?

Accepted Answer

Hagen-Poiseuille-Gesetz

Answer

Poiseuille-Gesetz

Answer

Bernoulli-Gesetz

Answer

Darcy-Weisbach-Gesetz

Question 41

Welche Größe wird durch den hydraulischen Durchmesser charakterisiert?

Accepted Answer

Äquivalenter Durchmesser eines Kanals beliebiger Form für die Berechnung von Strömungsgrößen.

Answer

Reibungsfaktor

Answer

Standschichtdicke

Answer

Reynoldszahl

Question 42

Welcher Parameter beeinflusst die Reynoldszahl nicht?

Accepted Answer

Schwerkraft

Answer

Flüssigkeitsdichte

Answer

Strömungsgeschwindigkeit

Answer

Rohrdurchmesser

Question 43

Welche Strömungsart wird durch eine hohe Reynoldszahl charakterisiert?

Accepted Answer

Turbulente Strömung

Answer

Übergangsströmung

Answer

Laminare Strömung

Answer

Nicht-Newtonsche Strömung

Question 44

Was ist der Zweck des Moody-Diagramms?

Accepted Answer

Ermittlung des Reibungsfaktors für eine gegebene Reynoldszahl und relative Rauheit.

Answer

Vorhersage des Druckabfalls in einem offenen Gerinne.

Answer

Berechnung des Volumenstroms in einer Rohrleitung.

Question 45

Welche der folgenden Aussagen beschreibt eine offene Gerinnströmung korrekt?

Accepted Answer

Die Strömung ist an der Oberfläche frei.

Answer

Der Druck ist an allen Punkten entlang der Strömung konstant.

Answer

Die Strömungsgeschwindigkeit ist proportional zur Kanalbreite.

Question 46

Was ist die Fließtiefe in einem rechteckigen offenen Gerinne?

Accepted Answer

Der vertikale Abstand vom Boden des Gerinnes zur Wasseroberfläche.

Answer

Die Breite des Gerinnes

Answer

Die Strömungsgeschwindigkeit

Question 47

Welche der folgenden Aussagen beschreibt eine laminare Strömung korrekt?

Accepted Answer

Schichtenweise Strömung ohne Vermischung

Answer

Turbulente Strömung mit starker Vermischung

Answer

Strömung mit pulsierender Geschwindigkeit

Answer

Strömung mit Rückströmungen

Question 48

Welche Einheit wird für die dynamische Viskosität verwendet?

Accepted Answer

Pa·s

Answer

N/m^2

Answer

kg/m^3

Answer

m^2/s

Question 49

Welche der folgenden Größen ist bei einer turbulenten Strömung im Vergleich zu einer laminaren Strömung größer?

Accepted Answer

Reibungsverlust

Answer

Geschwindigkeit

Answer

Dichte

Answer

Druck

Question 50

Welche Größe wird durch die Bernoulli-Konstante repräsentiert?

Accepted Answer

Gesamtenergie pro Masseneinheit

Answer

Druck pro Masseneinheit

Answer

Geschwindigkeit pro Masseneinheit

Answer

Volumenstrom pro Masseneinheit

Question 51

Welche Gleichung beschreibt den Druckverlust in einer geraden Rohrleitung?

Accepted Answer

Darcy-Weisbach-Gleichung

Answer

Bernoulli-Gleichung

Answer

Kontinuitätsgleichung

Answer

Hagen-Poiseuille-Gleichung

Question 52

Wie lautet die Impulsgleichung?

Accepted Answer

Kraft ist gleich der Änderungsrate des Impulses

Answer

Masse ist gleich Dichte mal Volumen

Answer

Energie ist gleich Kraft mal Weg

Question 53

Welche Größe wird durch das Hagen-Poiseuille-Gesetz beschrieben?

Accepted Answer

Volumenstrom durch ein Rohr

Answer

Reynolds-Zahl

Answer

Geschwindigkeitsprofil in einem Rohr

Answer

Druckverlust in einem Rohr

Question 54

Das Darcy-Weisbach-Gesetz gilt:

Accepted Answer

sowohl für laminare als auch für turbulente Strömungen.

Answer

nur für laminare Strömungen.

Answer

nur für turbulente Strömungen.

Question 55

Die SI-Einheit für Druck ist:

Accepted Answer

Pascal (Pa)

Answer

Bar

Answer

Atmosphäre (atm)

Answer

Newton (N)

Question 56

Welche Größe ist für die Kompressibilität einer Flüssigkeit verantwortlich?

Accepted Answer

Bulk-Modul

Answer

Young-Modul

Answer

Schubmodul

Answer

Poisson-Zahl

Question 57

Welche Größe beschreibt den Widerstand einer Flüssigkeit gegen Verformung?

Accepted Answer

Viskosität

Answer

Druck

Answer

Spannung

Answer

Reibung

Question 58

Welche Aussage beschreibt das Bernoulli-Gesetz korrekt?

Accepted Answer

Energieerhaltung entlang einer Stromlinie bei inkompressibler und reibungsfreier Strömung

Answer

Die Durchflussrate ist proportional zum Rohrdurchmesser

Answer

Reibungsverluste bei laminarer Strömung sind vernachlässigbar

Answer

Druck nimmt mit zunehmender Geschwindigkeit ab

Question 59

Welche Einheit wird für den Druckgradienten verwendet?

Accepted Answer

Pascal pro Meter

Answer

Newton pro Quadratmeter

Answer

Joule pro Kubikmeter

Question 60

Welche Bedingung muss für die Anwendung des Bernoulli-Gesetzes erfüllt sein?

Accepted Answer

Inkompressible und reibungslose Strömung

Answer

Große Abstände zwischen den Messpunkten

Answer

Laminare und turbulente Strömung

Answer

Hohe Reynolds-Zahlen

Question 61

Welche der folgenden Größen beeinflusst die Reynolds-Zahl nicht?

Accepted Answer

Temperatur

Answer

Geschwindigkeit

Answer

Durchmesser

Question 62

Welche Größe ist im Hagen-Poiseuille-Gesetz nicht enthalten?

Accepted Answer

Rauhigkeitsbeiwert

Answer

Länge

Answer

Durchmesser

Question 63

Welche Bedingung muss für die Anwendung des Darcy-Weisbach-Gesetzes erfüllt sein?

Accepted Answer

Voll entwickelte Strömung

Answer

Rohre mit großem Durchmesser

Answer

Laminare und turbulente Strömung

Question 64

Welche Aussage zur Bernoulli-Energiegleichung trifft zu?

Accepted Answer

Die Summe aus Ruhe-, Geschwindigkeits- und Lageenergie ist entlang einer Stromlinie konstant.

Answer

Die Geschwindigkeitsenergie ist stets größer als die Ruheenergie.