Ablösung und Wirbelbildung: Online-Quiz für Strömungslehre

Question 1

Welche der folgenden Aussagen beschreibt die Folge von Ablösung korrekt?

Accepted Answer

Druckanstieg und Wirbelbildung

Answer

Druckabfall und Laminarisierung

Answer

Zunahme der Strömungsgeschwindigkeit und Druckabfall

Answer

Keine Auswirkungen auf Druck und Strömungsfeld

Question 2

Was ist der Hauptmechanismus, der zur Wirbelbildung bei Ablösung führt?

Accepted Answer

Instabilität des Geschwindigkeitsgradienten

Answer

Druckausgleich zwischen den Bereichen vor und hinter der Ablösung

Answer

Reibung zwischen Strömung und Oberfläche

Answer

Diffusion von Wirbelbewegungen aus dem Inneren der Grenzschicht

Question 3

Welches Kriterium ist entscheidend für das Auftreten von Laminaritätsablösung?

Accepted Answer

Niedrige Reynoldszahl

Answer

Hohe Reynoldszahl

Answer

Raue Oberfläche

Answer

Positive Druckgradienten

Question 4

Was ist die Besonderheit der Wirbelbildung an einer scharfen Kante?

Accepted Answer

Wirbel entstehen sofort an der Kante.

Answer

Die Wirbelbildung verzögert sich mit zunehmender Reynoldszahl.

Answer

Die Wirbel sind immer symmetrisch.

Answer

Die Wirbel werden vom Druckgradienten beeinflusst.

Question 5

Welche Aussage über Ablösung in einer Grenzschicht ist zutreffend?

Accepted Answer

Ablösung tritt auf, wenn der Druckgradient an der Wand negativ ist.

Answer

Ablösung tritt auf, wenn die Grenzschicht laminar bleibt.

Answer

Ablösung tritt auf, wenn die Grenzschicht turbulent wird.

Answer

Ablösung tritt auf, wenn der Druckgradient an der Wand positiv ist.

Question 6

Welche Gleichung beschreibt die Zirkulation?

Accepted Answer

Γ = ∮v·dl

Answer

Γ = ∮u·dn

Answer

Γ = ∫v·dx

Answer

Γ = ∫u·dy

Question 7

Welche Form der Wirbelablösung tritt bei hohen Reynoldszahlen auf?

Accepted Answer

Turbulent

Answer

Laminar

Answer

Periodisch

Answer

Instationär

Question 8

Was ist ein Kármánscher Wirbel?

Accepted Answer

Ein Wirbel, der sich hinter einem Zylinder bildet

Answer

Ein Wirbel, der sich hinter einer Kugel bildet

Answer

Ein Wirbel, der sich hinter einer Tragfläche bildet

Answer

Ein Wirbel, der sich in einem Flugzeugflügel bildet

Question 9

Welche der folgenden Größen ist keine Dimension der Zirkulation?

Accepted Answer

N

Answer

m²/s

Answer

m³/s

Answer

Ws

Question 10

Welcher Mechanismus trägt zur Bildung von Wirbeln in einer Grenzschicht bei?

Accepted Answer

Instabilität

Answer

Viskosität

Answer

Druckgradient

Answer

Oberflächenrauheit

Question 11

Wie hängt die Wirbelbildung von der Reynoldszahl ab?

Accepted Answer

Die Wirbelbildung nimmt mit abnehmender Reynoldszahl zu.

Answer

Die Wirbelbildung nimmt mit zunehmender Reynoldszahl ab.

Answer

Die Wirbelbildung ist unabhängig von der Reynoldszahl.

Answer

Die Reynoldszahl hat keinen Einfluss auf die Wirbelbildung.

Question 12

Ablösung in Grenzschichten tritt auf, wenn die Strömung:

Accepted Answer

nicht mehr der Oberfläche folgt.

Answer

der Oberfläche folgt.

Answer

beschleunigt.

Answer

verzögert wird.

Question 13

Welche Grenzschichttheorie beschreibt das Auftreten von Ablösung am besten?

Accepted Answer

Theorie der turbulenten Grenzschicht

Answer

Blasius-Theorie

Answer

Theorie der Grenzschichtähnlichkeit

Answer

Theorie der laminaren Grenzschicht

Question 14

Wie wirken sich die Reynoldszahl und die Grenzschichtdicke auf die Wirbelbildung aus?

Accepted Answer

Die Reynoldszahl beeinflusst die Grenzschichtdicke, die wiederum die Wirbelbildung beeinflusst.

Answer

Die Grenzschichtdicke hat keinen Einfluss auf die Wirbelbildung.

Answer

Die Reynoldszahl beeinflusst die Wirbelbildung direkt.

Answer

Die Wirbelbildung ist unabhängig von der Reynoldszahl und der Grenzschichtdicke.

Question 15

Welche Art von Wirbeln entsteht typischerweise bei Ablösung an einer scharfen Kante?

Accepted Answer

Turbulente Wirbel

Answer

Laminare Wirbel

Answer

Von-Kármán-Wirbelstraße

Answer

Taylor-Wirbel

Question 16

Welche Kennzahl ist maßgeblich für die Vorhersage des Ablösepunktes?

Accepted Answer

Reynolds-Zahl

Answer

Mach-Zahl

Answer

Strouhal-Zahl

Answer

Froude-Zahl

Question 17

Wie beeinflusst Wirbelbildung die Wärmeübertragung in Strömungen?

Accepted Answer

Erhöht die lokale Wärmeübertragung

Answer

Vergrößert die Wärmeübertragungsfläche

Answer

Reduziert die Wärmeübertragungsrate

Answer

Hat keinen Einfluss auf die Wärmeübertragung

Question 18

Wie wirkt sich die Wirbelstärke auf die Eigenschaften von Wirbeln in einer Grenzschicht aus?

Accepted Answer

Eine höhere Wirbelstärke führt zu größeren und stärkeren Wirbeln.

Answer

Die Wirbelstärke hat keinen nennenswerten Einfluss auf die Wirbelbildung.

Answer

Eine geringere Wirbelstärke verhindert die Wirbelbildung vollständig.

Answer

Die Wirbelstärke bestimmt nur die Richtung, nicht die Größe der Wirbelbildung.

Question 19

Welche der folgenden Aussagen beschreibt Ablösung in der Strömungslehre am präzisesten?

Accepted Answer

Ablösung tritt auf, wenn die Grenzschicht dem Oberflächenverlauf nicht mehr folgt.

Answer

Ablösung führt zur Entstehung von Wirbeln.

Answer

Ablösung wird ausschließlich durch Druckgradienten ausgelöst.

Answer

Ablösung wirkt sich stets negativ auf die Strömungscharakteristik aus.

Question 20

Welcher Faktor hat keinen Einfluss auf die Wirbelbildung hinter einem Zylinder?

Accepted Answer

Temperatur der Flüssigkeit

Answer

Reynoldszahl

Answer

Geschwindigkeitsprofil der Anströmung

Answer

Geometrie des Zylinders

Question 21

Welche Art von Ablösung entsteht, wenn die Grenzschicht sich infolge eines plötzlichen Druckanstiegs ablöst?

Accepted Answer

Staupunkt-Ablösung

Answer

Laminare Ablösung

Answer

Turbulente Ablösung

Answer

Ablösung durch Grenzschichtumschlag

Question 22

Welches Hauptmerkmal zeichnet einen Rankine-Wirbel aus?

Accepted Answer

Alle genannten Merkmale sind korrekt.

Answer

Er besitzt einen festen Kern.

Answer

Er weist eine parabolische Geschwindigkeitsverteilung auf.

Answer

Er ist von unendlicher Länge.

Question 23

Welchen Einfluss hat die Ablösung einer Grenzschicht auf den Strömungswiderstand?

Accepted Answer

Er nimmt zu.

Answer

Er nimmt ab.

Answer

Er bleibt unverändert.

Answer

Er wird abhängig von der Reynoldszahl.

Question 24

Welches Kriterium ist entscheidend für die Entstehung von Ablösungsblasen?

Accepted Answer

Adverse Druckgradient

Answer

Grenzschichtdicke

Answer

Reynoldszahl

Answer

Rauigkeit der Oberfläche

Question 25

Wie beeinflussen Wirbel die Grenzschicht und welche Auswirkungen hat dies auf die Strömung?

Accepted Answer

Wirbel stören die laminare Strömung in der Grenzschicht und führen zu Turbulenz.

Answer

Wirbel werden von der Grenzschicht absorbiert und verlieren dabei ihre Energie.

Answer

Wirbel haben keinen Einfluss auf die Strömungseigenschaften in der Grenzschicht.

Question 26

Was ist die primäre Ursache für die Ablösung in der Grenzschicht eines Tragflügels?

Accepted Answer

Druckgradient

Answer

Oberflächenrauigkeit

Answer

Temperaturgradient

Question 27

Was beschreibt die Reynoldszahl?

Accepted Answer

Ein dimensionsloses Verhältnis von Trägheits- zu Zähigkeitskräften

Answer

Eine Konstante für eine bestimmte Strömung

Answer

Nur für laminare Strömungen relevant

Answer

Ohne Einfluss auf die Ablösung

Question 28

Welche der folgenden Ursachen führt **nicht** zur Ablösung einer Strömung?

Accepted Answer

Hohe Viskosität

Answer

Starke Krümmung der Stromlinien

Answer

Druckgradient

Answer

Grenzschichtwachstum

Question 29

Welches Kriterium wird typischerweise verwendet, um den Beginn der Ablösung zu bestimmen?

Accepted Answer

Nullwert der Wandtangentialspannung

Answer

Absenkung des statischen Drucks

Answer

Negative Druckgradient

Answer

Maximale Dicke der Grenzschicht

Question 30

Welche der folgenden Aussagen über Ablösungen ist korrekt?

Accepted Answer

Sie können sowohl laminar als auch turbulent sein.

Answer

Sie können vollständig durch Laminarisierung der Strömung verhindert werden.

Answer

Sie treten immer an scharfen Kanten auf.

Answer

Sie haben keine Auswirkungen auf die Strömungscharakteristik.

Question 31

Welche der folgenden Variablen beeinflusst die Wirbelbildung nicht?

Accepted Answer

Schwerkraft

Answer

Dichte

Answer

Viskosität

Answer

Geschwindigkeit

Question 32

Welche Art von Strömung ist anfälliger für Ablösungen?

Accepted Answer

Turbulente Strömung

Answer

Keiner der vorgenannten

Answer

Laminare Strömung

Answer

Beide sind gleichermaßen anfällig

Question 33

Welche Aussage zur Ablösung in der Strömungslehre ist korrekt?

Accepted Answer

Ablösung beschreibt die lokale Trennung einer Grenzschicht von der Oberfläche aufgrund eines negativen Druckgradienten.

Answer

Ablösung führt immer zur Bildung von Wirbeln.

Answer

Ablösung tritt nur bei sehr niedrigen Reynoldszahlen auf.

Answer

Ablösung ist immer turbulent.

Question 34

Welche Aussage zur Wirbelbildung in der Strömungslehre ist falsch?

Accepted Answer

Wirbel sind immer stabil.

Answer

Wirbel können die Strömung mischen.

Answer

Wirbel können die Strömungswiderstände erhöhen.

Answer

Wirbel können sowohl in laminaren als auch in turbulenten Strömungen auftreten.

Question 35

Welche Aussage zur Kármán-Wirbelstraße ist korrekt?

Accepted Answer

Sie entsteht durch den Wirbelabwurf von alternierenden Wirbeln von beiden Seiten eines zylindrischen Hindernisses.

Answer

Sie ist immer turbulent.

Answer

Sie ist nur bei hohen Reynoldszahlen vorhanden.

Question 36

Welche Art von Ablösung tritt typischerweise an einer scharfen Kante auf?

Accepted Answer

Ablösung mit Blasenbildung

Answer

Laminare Ablösung

Answer

Ablösung mit Wirbelbildung

Answer

Turbulente Ablösung

Question 37

Welche Aussage beschreibt die Ablösung korrekt?

Accepted Answer

Ablösung tritt auf, wenn die Strömungsgeschwindigkeit an der Oberfläche auf Null abfällt.

Answer

Ablösung führt immer zur Bildung von Wirbeln.

Answer

Ablösung wird durch eine Erhöhung des Drucks an der Oberfläche verursacht.

Question 38

Welche der folgenden Aussagen beschreibt den Einfluss von Wirbeln auf die Wärmeübertragung am besten?

Accepted Answer

Wirbel können die Wärmeübertragung sowohl verbessern als auch verschlechtern.

Answer

Wirbel verbessern immer die Wärmeübertragung.

Answer

Wirbel haben keinen Einfluss auf die Wärmeübertragung.

Answer

Wirbel verschlechtern immer die Wärmeübertragung.

Question 39

Welche der folgenden Aussagen beschreibt den Prozess der Kavitation korrekt?

Accepted Answer

Bildung von Dampfblasen in einer Flüssigkeit aufgrund eines lokalen Druckabfalls.

Answer

Bildung von Luftblasen in einer Flüssigkeit aufgrund einer Temperaturerhöhung.

Answer

Zusammenbruch von Dampfblasen in einer Flüssigkeit aufgrund eines lokalen Druckanstiegs.

Question 40

Welche der folgenden Ursachen führt zur Grenzschichtablösung?

Accepted Answer

Überwiegen der Druckgradientenkraft über die Reibungskräfte

Answer

Ausschließlich laminare Strömung

Answer

Immer mit Wirbelbildung verbunden

Question 41

Welche Art von Wirbel entsteht durch die Ablösung einer laminaren Grenzschicht?

Accepted Answer

Ablösewirbel

Answer

Hufeisenwirbel

Answer

Wirbelschweif

Answer

Startwirbel

Question 42

Welcher der folgenden Faktoren hat keinen Einfluss auf die Wirbelbildung hinter einem Körper in einer inkompressiblen Strömung?

Accepted Answer

Reibungszahl

Answer

Form des Körpers

Answer

Reynolds-Zahl

Answer

Geschwindigkeit

Question 43

Welche Art von Wirbel wird durch die Interaktion zweier Scherströmungen mit unterschiedlicher Geschwindigkeit gebildet?

Accepted Answer

Schubspannungswirbel

Answer

Ablösewirbel

Answer

Startwirbel

Answer

Wirbelschweif

Question 44

Was ist ein wesentlicher Unterschied zwischen einem Ablösewirbel und einem Wirbelschweif?

Accepted Answer

Ein Ablösewirbel wird durch die Ablösung einer Grenzschicht erzeugt, während ein Wirbelschweif im Kielwasser eines sich bewegenden Körpers auftritt.

Answer

Ein Ablösewirbel ist laminar, während ein Wirbelschweif turbulent ist.

Question 45

Welche der folgenden Aussagen zur Wirbelstärke ist korrekt?

Accepted Answer

Sie kann durch die Zirkulation des Wirbels bestimmt werden.

Answer

Sie ist immer positiv.

Answer

Sie ist unabhängig von der Viskosität des Fluids.

Question 46

Welche der folgenden Aussagen beschreibt eine laminare Strömung am besten?

Accepted Answer

Strömung mit parallelen Stromlinien, bei der keine Wirbelbildung auftritt.

Answer

Strömung, bei der die Geschwindigkeit an verschiedenen Punkten im Strömungsfeld unterschiedlich ist.

Answer

Strömung mit Turbulenzen und unregelmäßigen Schwankungen.

Question 47

Was ist die physikalische Bedeutung der Reynoldszahl?

Accepted Answer

Das Verhältnis von Trägheitskräften zu viskosen Kräften in einer Strömung.

Answer

Der Druckabfall in einer Strömung.

Answer

Die Geschwindigkeit der Strömung.

Question 48

Welche der folgenden Bedingungen fördert die Ablösung einer Strömung an einer Oberfläche?

Accepted Answer

Hohe Reynoldszahl und ungünstige Druckgradienten.

Answer

Hohe Reynoldszahl und günstige Druckgradienten.

Answer

Niedrige Reynoldszahl und günstige Druckgradienten.

Answer

Niedrige Reynoldszahl und ungünstige Druckgradienten.

Question 49

Welche Art von Wirbel entsteht typischerweise hinter einem Zylinder in einer querströmenden Strömung?

Accepted Answer

Kármánsche Wirbelstraße.

Answer

Wirbelschleife.

Answer

Helixwirbel.

Answer

Randwirbel.

Question 50

Wie wirkt sich die Ablösung einer Strömung auf den Strömungswiderstand aus?

Accepted Answer

Sie erhöht den Strömungswiderstand.

Answer

Sie hat keine Auswirkung auf den Strömungswiderstand.

Answer

Sie verringert den Strömungswiderstand.

Answer

Sie kehrt die Richtung des Strömungswiderstands um.

Question 51

Welche Maßnahmen können ergriffen werden, um die Ablösung einer Strömung zu verhindern?

Accepted Answer

Gestaltung von Oberflächen mit günstigen Druckgradienten und Verwendung von Wirbelgeneratoren.

Answer

Erhöhung der Reynoldszahl.

Answer

Verringerung der Reynoldszahl.

Question 52

Wie wirkt sich die Ablösung einer Strömung auf den Wärmeübergang aus?

Accepted Answer

Sie verringert den Wärmeübergang.

Answer

Sie kehrt die Richtung des Wärmeübergangs um.

Answer

Sie erhöht den Wärmeübergang.

Answer

Sie hat keine Auswirkung auf den Wärmeübergang.

Question 53

Was ist der Unterschied zwischen einer Grenzschichtablösung und einer Wirbelablösung?

Accepted Answer

Grenzschichtablösung tritt an der Wand auf, während Wirbelablösung im freien Strom auftritt.

Answer

Wirbelablösung tritt an der Wand auf, während Grenzschichtablösung im freien Strom auftritt.

Answer

Grenzschichtablösung und Wirbelablösung sind dasselbe.

Question 54

Welche Industrieanwendung profitiert von der Wirbelbildung?

Accepted Answer

Windkraftanlagen.

Answer

Fahrzeugmotoren.

Answer

Wasserpumpen.

Question 55

Welche der folgenden Aussagen beschreibt die Bedingung für die Ablösung einer Strömung an einer gekrümmten Oberfläche am besten?

Accepted Answer

Abnahme des statischen Drucks in Strömungsrichtung führt zur Ablösung.

Answer

Zunehmende Geschwindigkeit der Strömung führt zur Ablösung.

Answer

Konstante Geschwindigkeit der Strömung führt zur Ablösung.

Question 56

Welcher der folgenden Punkte ist KEIN Faktor, der die Ablösung einer Strömung beeinflussen kann?

Accepted Answer

Dichte der Flüssigkeit

Answer

Geometrie des Körpers

Answer

Strömungsgeschwindigkeit

Answer

Oberflächenrauheit

Question 57

Welche Aussage über Wirbel ist falsch?

Accepted Answer

Wirbel entstehen nur bei turbulenten Strömungen.

Answer

Wirbel sind gekennzeichnet durch rotierende Strömungsmuster.

Answer

Wirbel können zu Energieverlusten in einem Strömungssystem führen.

Answer

Die Stärke eines Wirbels kann durch seine Zirkulation quantifiziert werden.

Question 58

Wie wirkt sich die Ablösung auf den Widerstand eines Körpers in einer Strömung aus?

Accepted Answer

Die Ablösung erhöht den Druckwiderstand.

Answer

Die Ablösung verringert den Druckwiderstand.

Answer

Die Ablösung hat keinen Einfluss auf den Druckwiderstand.

Question 59

Welches der folgenden Phänomene ist ein Beispiel für eine erwünschte Strömungsablösung?

Accepted Answer

Auftriebserzeugung an einem Flugzeugflügel

Answer

Strömungsablösung an einem Autoreifen

Answer

Verwirbelungen hinter einem fahrenden Zug

Answer

Strömungsablösung in einem Rohrleitungssystem

Question 60

Was versteht man unter dem Begriff "Grenzschichtablösung"?

Accepted Answer

Die Ablösung der Strömung von der Oberfläche eines Körpers aufgrund eines ungünstigen Druckgradienten.

Answer

Die Bildung von Turbulenzen in der Grenzschicht.

Question 61

Welche der folgenden Aussagen beschreibt die Entstehung von Kármánschen Wirbelstraßen?

Accepted Answer

Abwechselnde Ablösung von Wirbeln von beiden Seiten eines Körpers, der von einer Strömung umströmt wird.

Answer

Turbulente Strömung in einem Rohr.

Question 62

Welche Aussage über den Zusammenhang zwischen Ablösung und Turbulenz ist korrekt?

Accepted Answer

Ablösung kann zur Entstehung von Turbulenz führen.

Answer

Turbulenz führt immer zur Ablösung.

Answer

Turbulenz verhindert die Ablösung.

Answer

Ablösung und Turbulenz sind unabhängige Phänomene.

Question 63

Welche numerische Methode eignet sich besonders gut zur Simulation von Strömungen mit Ablösung und Wirbelbildung?

Accepted Answer

Large Eddy Simulation (LES)

Answer

Potentialströmung

Answer

Stromfadentheorie

Answer

Panelmethode

Question 64

Welche der folgenden Aussagen zur Ablösung an scharfen Kanten ist korrekt?

Accepted Answer

Die Ablösung erfolgt immer stromabwärts der scharfen Kante.

Answer

Die Ablösung erfolgt immer stromaufwärts der scharfen Kante.

Answer

Die Ablösung erfolgt sowohl stromabwärts als auch stromaufwärts der scharfen Kante.