1) Kurzfragen
a) umströmter Zylinder: Definition der Zirkulation, Zirkulation des umströmten Zylinders und Auftrieb des Zylinders.
b) Bild von Insel mit Wirbeln in den Wolken die daran vorbeiströmen. Frage: Wie heißen die Wirbel und wie entstehen sie?
c) Bild von einströmendem Wasser mit Kreis- und V-Welle. Frage: Erklären Sie die Wellen. Welche dimensionslose Größe spielt eine Rolle? Welche dimensionlose Größe gibt es bei einem Gas?
d) Gegeben: Herzvolumen von Wal und Maus, Herzfrequenz von Wal, Druck bei beiden gleich. Dimensionsanalyse durchführen und Herzfrequenz von Maus ausrechnen. Verdrängermaschinen Bereich im Cordier-Diagramm angeben.
e) Welche zwei primären Regelziele gibt es bei Windrädern?
f) Arbeitsbereiche eine Windkraftanlage zeichnen.
g) u_phi für Potentialwirbel angeben, für r -> +unendlich und r -> 0 berechnen, u_phi_Oseenwirbel für r ->0 berechnen.
h) h_0 und u_0 gegeben, P_avail ausrechnen und H_t_opt angeben
i) Welche 2 Wellenkraftsysteme kennen Sie?
j) Wozu gibt es das Wasserschloss bei Wasserkraftanlagen?
2 Windrad mit gegenläufigen Rotoren. Omega_1 = - Omega_2
a) Welchen Einfluss hat das auf die Wirbel und was sind Vorteile des Konzeptes für private Haushalte?
b) Betz optimale Geschwindigkeit angeben
c) beta_B (r) berechnen. Drall zwischen den Rotoren ist konstant.
d) Geschwindigkeitsdreicke zeichnen
e) Leistung mithilfe der Eulerschen Turbinengleichung ausrechnen
f) Weiß ich gerade nicht mehr, aber machbar
3 Wasserkraftwerk mit gegebenem delta_H, Q und n
a) Dimensionsanalyse für Schnelllaufzahl und Durchmesserzahl. Was bedeuten die beiden Zahlen für die Maschinen?
b) Warum spielt die Dichte keine Rolle bei der Auswahl der Maschinen.
c) Ausrechnen Schnelllaufzahl, Durchmesserzahl, Durchmesser, Typ der Maschine
d) 5 Turbinen, Fallhöhe unterteilt. Gleiche Fragen wie c
e) jeweils 2 Vor- und Nachteile der beiden Konzepte
Sonst sollte nichts fehlen.