Diskussion:Strömung nach Bernoulli und Venturi/Archiv/1

message: Ich beabsichtige folgende Absätze nun ersatzlos zu streichen: 
# "Drücke in Strömungen" bringt nichts Neues zum Vorherigen. Der Absatz vermittelt jedoch den falschen(!) Eindruck, die Bezeichnungen "dynamischer Druck" oder "Staudruck" hätten größeren physikalischen Sinn als Druck. Ich weiß wohl nicht, woher die Bezeichnungen kommen, sie habensich sicher irgendwie eingebürgert, stehen sie doch auch in meinem alten Physikbuch. Gleichwohl stehen sie auch im Absatz drüber, was sicher angemessen genug erscheint...
# Der letzte lange Absatz "Bernoulli-Gleichung" ist der Versuch einer Herleitung, schreibt jedoch nur Formeln als Ergebnis. Er bleibt daher inhaltlich der vorher stehenden Herleitung zurück und bringt sonst nichts Neues. Da ich die nun oben stehende Herleitung hingeschrieben habe, stelle ich die Streichung zunächst zur Diskussion... 
--WolKouk 14:47, 21. Mai 2008 (CEST)
thread_title:  Absätze streichen 

message: Hab den Teekanneneffekt hier rausgenommen. Vor einem Rückgängigmachen bitte die Diskussionen zum Coanda-Effekt lesen. Zoelomat 15:44, 18. Jul 2005 (CEST)
thread_title:  Teekanneneffekt 

message: Bei den Erklärungen zum Bernoulli-Effekt und zum Venturi-Effekt war ich bisher immer der Ansicht, daß es genau andersherum war. Also Bernoulli für Geschwindigkeit als Funktion des Querschnitts und Venturi für Druck in Abhängigkeit von der Geschwindigkeit. Zumindest wenn man in korrekter physikalischer Terminologie spricht; es ist mir klar, daß man gerne beide Phänomene zusammen als "Bernoulli-Effekt" bezeichnet, da ja schließlich das eine zum anderen führt.
Aber einzeln betrachtet müßte meiner Meinung nach der Venturi-Effekt die Beziehung von Geschwindigkeit und Druck beschreiben. Die Venturi-Formel (als Sonderfall der Bernoulli-Gleichung) lautet
 p+ \frac{1}{2}\rho v^2 = \mbox{const} 
und gibt damit genau das an. Sentry 14:35, 28. Aug 2005 (CEST)
thread_title:  Vertauschung? 

message: In der Abbildung heißt es "Fliess..." statt richtig "Fließ...".
Da ich die Graphik nicht komplett neu erstellen möchte, kann ich leider nur darauf hinweisen ... 
:Das Bild an sich ist ziemlich unschön und auch nicht eindeutig beschriftet. Mal ein besseres suchen. --Stimpson 13:47, 25. Aug 2006 (CEST)
thread_title:  Rechtschreibfehler in Abbildung 

message: Mir fällt da noch das sehr anschauliche Beispiel mit den zwei A4-Blättern ein, die man im Abstand von ca. 10cm voneinander in den Händen hält und dazwischen durchpustet. Kann jeder zuhause fix nachmachen und ist ziemlich beeindruckend(jedenfalls für mein schlichtes Gemüt :). Mit einbauen? --Stimpson 13:45, 25. Aug 2006 (CEST)
thread_title:  Hydrodynamisches Paradoxon 

message: Für die Beschreibung der Bernoulli Formel wird angegeben, dass sie aus dem Energieerhaltungssatz folgt. Das ist nicht ganz richtig. Selbstverständlich kann der Energieerhaltungssatz nicht verletzt werden. Er eignet sich deshalb sehr gut um Kontrollrechnungen durchzuführen oder um Ergebnisse vorherzusagen wenn die physikalischen Details nicht bekannt sind oder eine Berechnung der tatsächlichen Gegebenheit nicht möglich ist. Es gibt z.B. viele Fälle in denen ein Integral das aus tatsächlichen Strömungsverhältnissen abgeleitet wurde nicht lösbar ist.
Der Versuch etwas aus dem Energieerhaltungssatz herleiten zu wollen ist fatal, denn damit vermeidet man gezielt sich mit dem eigentlichen Problem und damit mit der eigentlichen Erklärung eines Phänomens auseinanderzusetzen. Am Ende führt das dazu, dass man ein Ergebnis hat, mit dem sich perfekt rechnen lässt man aber dennoch nichts versteht. Dieses Problem zeigt sich besonders deutlich beim Gesetz von Bernoulli. Da wohl die meisten Menschen das Gesetz nicht wirklich verstehen, werden fast immer völlig falsche Schussfolgerungen gezogen and viele Phänomene in der Strömungsmechanik entsprechend falsch erklärt. Beispiele dafür sind die Entstehung des aerodynamischen Auftriebs an Tragflächen, die Funktionsweise einer Wasserstrahlpumpe und auch das in vielen Variationen beschriebene Experiment bei dem sich zwei Blätter aufeinander zu bewegen, wenn man dazwischen hindurch bläst (wird in dieser Diskussion auch angeführt).
Bei der Erklärung des Auftriebs wird das Gesetz von Bernoulli meist rückwärts angewandt, was aber nicht zulässig ist. Die beiden anderen Phänomene sind zwar sehr eindrucksvoll haben aber überhaupt nichts mit Bernoulli zu tun (Ich werde noch einen entsprechenden Beitrag zur Wasserstrahlpumpe schreiben, siehe dort).
Bei der Herleitung des Gesetzes von Bernoulli ist es wie auch überall sonst in der Physik notwendig dass keine grundlegenden Gesetze verletzt werden. Das gilt nicht nur für den Energieerhaltungssatz, sondern vor allem auch für die Newtonschen Bewegungsgesetze. Betrachtet man ein kleines Flüssigkeits- oder Gaspaket, das selbstverständlich Masse hat, dann ist es nach Newton klar, dass sich der Bewegungszustand des Pakets ohne äußere Krafteinwirkung nicht verändern kann. Zur Beschleunigung ist also eine Kraft notwendig (Massenträgheitsgesetz). In Gasen und Flüssigkeiten werden Kräfte immer durch Druckunterschiede aufgebracht. Behandelt man das Problem von diesem Ansatz aus mathematisch, dann erhält man das Gesetz von Bernoulli. Im Gegensatz zur Verwendung des Energieerhaltungssatzes sieht man hier ganz deutlich, dass zur Beschleunigung ein Druckunterschied benötigt wird. Ein umgekehrter Ansatz ist nicht zulässig, da sonst die Newtonschen Bewegungsgesetze verletzt würden, was natürlich nicht geht. Damit ist klar, dass das Gesetz von Bernoulli nur in eine Richtung angewandt werden darf und das damit alle Theorien die davon ausgehen, dass nach Bernoulli eine erhöhte Strömungsgeschwindigkeit die Ursache für einen Unterdruck ist, falsch sein müssen. Es ist immer umgekehrt!
Es ist auch immer wichtig, Mathematik und Realität klar zu trennen. Selbstverständlich ist es zulässig die Bernoulli Formel je nach Fragestellung umzuformen und z.B. lokale Drücke aus gegebenen Strömungsgeschwindigkeiten zu errechnen. Man darf daraus aber nicht schließen, dass Ursache und Wirkung vertauchst werden können. Es ist auch nicht richtig, dass in allen Situationen in der Strömungsdynamik in denen Unterschiedliche Strömungsgeschwindigkeiten und Druckunterschiede auftreten das Gesetz von Bernoulli zutrifft (siehe Wasserstrahlpumpe).
Betrachtet man die Energiegleichung eines strömenden Mediums, dann sieht man, dass sie aus zwei Teilen besteht.
potentielle Energie, bestimmt durch den statischen Druck des Mediums
kinetische Energie, bestimmt durch die Geschwindigkeit der strömenden Masse
Man sieht auch, dass das Resultat einer Änderung der Geschwindigkeit nur eine Änderung der kinetischen Energie ist. Es gibt keinen Mechanismus, der dabei auch Einfluss auf den statischen Druck haben könnte. Man muss daraus schließen, dass z.B. in einem Propellerstrahl der statische Druck gleich dem der Umgebung ist und der Gesamtdruck, wegen der höheren kinetischen Energie, höher. Das lässt sich auch mit einfachen Messungen ganz klar beweisen. 
Im Vergleich mit den Beobachtungen in einer Venturidüse scheint das oben Gesagte keinen Sinn zu ergeben. Es ist wichtig zu verstehen, dass die Venturidüse einen Spezialfall darstellt, in dem durch die Feste Wand und eine entsprechende Formgebung ganz bestimmte Strömungsverhältnisse erzwungen werden, die sonst nicht auftreten. Deshalb ist auch die Venturidüse eine denkbar schlechte Wahl zur Demonstration und Herleitung des Gesetzes von Bernoulli. Im kegelförmigen Teil der Einlauf und Engstelle verbindet, dem Teil also der in den herkömmlichen Herleitungen immer unterschlagen wird, verbirgt sich ein Geheimnis. Es ist der Mechanismus der durch Beschleunigung (positiv und negativ) Einfluss auf den statischen Druck nehmen kann. Da aus mechanischen Gründen das Medium nicht einfach geradeaus weiterströmen kann, tritt auch Beschleunigung normal (in rechtem Winkel) zur Strömungsrichtung auf. Es ist diese Normalbeschleunigung, die den statischen Druck in der Venturidüse verändert. Wird in einer Strömung eine solche Beschleunigung nicht erzwungen, dann treten auch keine bewegungsbedingten Änderungen im statischen Druck auf.
Bei Gelegenheit werde ich mir die Zeit nehmen die Seite zu überarbeiten und die Herleitung so auszuführen wie sie in Fachbüchern zur Strömungsdynamik gegeben wird.
--Egrom 00:26, 18. Sep 2006 (CEST)
thread_title:  Notwendige Erläuterung 

message: Ja der Schreiber liegt da falsch. Ich habe mir auch den Artikel unter dem angegebenen Link angesehen und muss leider sagen dass dort pseudo-wissenschaftliche Falschheiten als Tatsache präsentiert werden. Leider sind auch einige Teile des Artikels auf dieser Seite nicht richtig. Zurzeit arbeite ich an einer physikalisch korrekten Neufassung. Für alle diejenigen, die einigermaßen gut Englisch können empfehle ich in der Zwischenzeit den entsprechenden Artikel  auf der englischen Wikipedia zu lesen. Hier sind die wirklichen Fakten recht gut präsentiert Bernoulli principle. Außerdem hat auch die NASA eine gute Seite (in Englisch) zu diesem Thema.
Um die oben gebrachte Frage zu beantworten: Diese Erklärung für die Entstehung von Auftrieb beruht auf dem viel zitierten 'Bernoulli Effekt' oder auch 'Hydrodynamisches Paradoxon' (oder was es sonst noch an eindrucksvoll klingenden Bezeichnungen dafür gibt) das besagt, dass in einem schneller strömenden Medium ein niedrigerer Druck entsteht. Diese Aussage ist ein Mythos! ein solcher Effekt existiert nicht. Da es dazu notwendig wäre die Newtonschen Bewegungsgesetze zu verletzen (was natürlich nicht geht) kann der Effekt auch unmöglich existieren. Es ist vielleicht interessant zu beobachten dass an allen Stellen (Literatur, Web, Film, etc.) wo dieser Effekt zitiert wird keinerlei Erklärung gegeben wird wie er eigentlich entstehen soll. Manchmal nur rückwärts gerechnet (sprich: Ursache und Wirkung vertauscht) oft handelt es sich jedoch auch um eine Missinterpretation völlig anderer Effekte (z.B. Wasserstrahlpumpe). Der Zusammenhang nach der Formel von Bernoulli existiert zwar, man kann aber nicht einfach Ursache und Wirkung vertauschen. Es ist immer ein Druckunterschied der zur Beschleunigung führt, niemals umgekehrt. 
Um weiter auf die Frage einzugehen möchte ich noch etwas zur Weglänge schreiben, obwohl die Thematik eher zur Seite über die Entstehung von Auftrieb gehört. Es handelt sich hier um eine wirklich merkwürdige Theorie, deren Logik ich noch nie folgen konnte. Wenn ich z.B. mit dem Fahrrad von A nach B fahre, warum ich dann plötzlich schneller sein sollte, nur weil ich einen Umweg über C mache ist mir völlig schleierhaft. In Wirklichkeit dauert es über C natürlich länger. Nun könnte es sein dass ich zu einer bestimmten Zeit in B sein muss und mich entsprechend mehr anstrenge, für die Luftteilchen existiert aber weder der Anreiz noch der für die Beschleunigung notwendige Antriebsmechanismus. Manchmal werden zwar Versuche unternommen die gleiche Durchlaufzeit oben und unten zu erklären, leider haben all diese Versuche zwei Dinge gemeinsam:
 es sind echte Münchhausenstücke, die nicht wirklich funktionieren können und daher einer eingehenden Analyse nicht standhalten.
 sie erklären warum Luftteilchen auf der Ober- und Unterseite eines Flügels die gleiche Durchlaufzeit haben müssen.
In Wirklichkeit ist es jedoch so, dass bei einem Flügel der Auftrieb erzeugt die Luft oben immer schneller durchfließt als unten! Die Gründe dafür zu erklären ginge hier zu weit. Wer sich für mehr Details zu diesem Thema interessiert, kann auch hier nachsehen, die Artikel sind zwar auch in Englisch abgefasst beinhalten aber Windkanalaufnahmen die den Unterschied der Durchlaufzeiten sehr schön illustrieren.
Ich habe geplant je nach verfügbarer Zeit alle betreffenden Seiten auf Wikipedia zu überarbeiten, um wirklich nützliche und richtige Information zur Verfügung zu stellen. In der Zwischenzeit hoffe ich, dass die angegebenen Links etwas weiterhelfen.
--Egrom 22:52, 22. Nov. 2006 (CET)
thread_title:  Antwort zu: 'Unklar formuliert?!' 

message: "Es handelt sich um eine schlichte Beobachtung, die manchen überraschen mag..."
Gerade das macht ein Paradoxon aus.
"...manchen..."
Das überrascht eigentlich jeden Nichtphysiker. Und ich kenne auch keinen Physiker,
der das nicht faszinierend findet (obwohl er die Erklärung kennt).
Fehler?
Habe gerade das gelesen: "Der Druck, der in einem Venturirohr an den beiden Querschnitten gemessen wird, ist also nicht der Ruhedruck, sondern nur der statische Druck!", müsste es nicht statt "statische Druck" "dynamisce Druck" heißen?, der Ruhedruck ist doch der statische Druck, oder?
:Hm, ja dass müsste überarbeitet werden. Ruhedruck und statischer Druck sind zwei unterschiedliche Begriffe für eine Sache. Der Satz macht also keinen Sinn. An der Rohrwand, also so wie die Druckanschlüsse angebracht sind, kann man nur den statischen Druck messen. Das ist schon richtig so. Den Gesamtdruck 'sieht' man nur wenn man direkt in die ankommende Strömung 'blickt'. Der müsste also mit einem Staurohr gemessen werden, das man in die Venturidüse einbringt. Der dynamische Druck ist dann einfach die Differenz der beiden Drücke. Am besten wird es wohl sein den Satz einfach zu entfernen.
--Egrom 02:51, 27. Feb. 2007 (CET)
thread_title:  angebliches Paradoxon 

message: Gibt es da kein besseres Bild? Eins mit Strömungslinien!
--Kölscher Pitter 18:53, 9. Mär. 2007 (CET)
thread_title:  Bild? 

message: Bernoulli-Effekt verweist hierher. Ist das der Venturi-Effekt (auch hierher), der nur fälschlicherweise Bernoulli zugerechnet wird, weil dieser auf dem Venturi-Effekt aufbauende Tatsachen betrachtet hat?
Kann das mal jemand genau erläutern? Leute die über Bernoulli-Effekt hier herkommen sollten wissen warum. In einem Forum hab ich auch mal jemanden behaupten hören die beiden Effekte seien verschieden. Ich habe selbst vom Thema nicht unbedingt Ahnung, ich versuche mich nur um die Verlinkung der Bernoulli-Artikel zu kümmern. --JonnyJD 02:12, 20. Apr. 2007 (CEST)
thread_title:  Bernoulli-Effekt 

message: Warum soll die Bernoulli-Gleichung nur gelten
zwischen zwei Punkten einer Stromlinie 
zwischen zwei Punkten einer Potentialströmung 
zwischen zwei beliebigen Querschnitten eines Stromfadens
?
Außerdem ist die Formulierung seltsam. Ist denn zwischen zwei Punkten eine Annahme?
--Diwas 14:19, 5. Feb. 2008 (CET)
thread_title:  Annahmen 

message: Nun, das liegt daran, dass sich Bernoulli unmittelbar aus der Energiegleichung eines Massenpunktes im stationären "Potentialtopf" ableitet. Die Bew.-Gl. hierzu ist: 
\dot\vec v = - \nabla \Phi
(Standardnotation)
Nach Skalarmultiplikation mit \vec v erhält man die Energiegl.:
\dot T = \vec v \cdot \nabla \Phi, ~ T = 0.5 v^2
Integration über die Zeit mit Substitutionsregel und Green'scherm Satz (rechts) macht daraus: 
T_2 - T_1 = \Phi_2 - \Phi_1, wobei 1 und 2 beliebige Zeitpunkte sind. 
Ist \Phi hier: 
* das Gravitationspotential, hat man die üblichen Pendel aller Art, 
* der Druck in der Strömungslehre macht hieraus Bernoulli, 
* Elektrische Potentiale und geladene Teilchen funktionieren genau so 
* wie Linearkombinationen aller genannter und darüber hinaus gehender Potentiale.
Fazit: Energieerhaltung gilt für einen Massenpunkt, d.i. in der Strömungslehre entlang einer Trajektorie und da der Potentialtopf stationär ist ist die Trajektorie auch Stromlinie. In der Strömungslehre kommt die Forderung nach Inkompressibilität hinzu, weil die Teilchen sonst Arbeit gegen Volumenänderung leisten.
(s.a. Batchelor, Introduction to fluid mechanics)
--WolKouk 14:13, 21. Mär. 2008 (CET)
thread_title:  Meine Antwort ;-) 

message: Der Artikel ist ja recht OmA-tauglich. Jetzt wurde ein zwar selbsterklärender Begriff eingefügt. Sollte man den dennoch kurz erläutern? --Diwas 01:46, 19. Mär. 2008 (CET)
thread_title:  isoenergetische Strömung 

message: Ich habe eine Anmerkung zum Absatz "Ventouri Effekt":
Das der Masse- bzw. Volumenstrom konstant ist gilt nicht nur für inkompressible Fluide (wie der Absatz meiner Meinung nach imliziert). Das gilt viel mehr solange die Strömung stationär ist. Könnte sich da mal jmd. zu äußern. Ist das nebensächlich oder soll ich das ändern ?
: Hallo Woschtfettkopp. Die Aussage am Beginn des Absatzes bezieht sich nicht auf zeitliche Konstanz. Vielmehr geht es darum, dass in  ein beliebiges Volumen gleich viel rein strömt, wie raus strömt. Dafür ist die Inkompressioibilität eine notwendige und hinreichende Voraussetzung. So wie es jetzt formuliert ist, ist es schon richtig. Wenn überhaupt, dann kann man einen Zusatz anbringen, der das Missverständnis, dem Du offenbar erlegen bist, vermeiden hilft. Noch eine Bemerkung zu Diskusssionen bei Wikipedia: Es macht die Diskussion erheblich leichter lesbar, wenn jeder seinen Beitrag mit vier Tilden unterschreibt. Diese Unterschrift wird automatisch in den Login-Namen und die jeweilige Zeit umgewandelt.---<(kmk)>- 19:51, 15. Apr. 2008 (CEST)
replies: text: KMK hat völlig Recht. Das mathematisch-physikalische Modell erfordert zwingend die Inkompresibilität. "Wirkliche" Strömungen sind meist "halbkompressibel", weshalb der Vergaser auch teilweise nach diesem Prinzip erklärbar ist. Gleichwohl klemmt's direkt beim Weiterdenken. Die Bernoullie Relation gilt bei Inkompressibilität und Reibungsfreiheit nur entlang einer Trajektorie. Da ist zunächst die Reibungsfreiheit an der Vergasernadel ein Problem, aber besonders die Stationarität ist beim 4-taktenden Ansauger nicht gegeben. Drum muss man sich bei der Funktion des Vergasers schon auch woanders umsehen.--Wolfgang 17:50, 5. Dez. 2010 (CET)
thread_title:  Ventouri Effekt 

message: Unter Literatur steht genau ein englischsprachiges Buch. Gibt es keine deutschsprachigen Bücher zum Thema? --93.131.60.86 21:01, 25. Sep. 2008 (CEST)
thread_title:  Keine Deutsche Literatur? 

message: Im Abschnitt zur Navier-Stokes Gleichung steht:
"Die Bewegungsgleichung der Strömungslehre ist die Navier-Stokes-Gleichung. Für Stationarität (p = p(\vec r)) und Reibungsfreiheit (η = λ = 0) hat sie die gleiche Form wie oben allgemein. "
Ich glaube, dass mit "[...]Form wie oben allgemein" "[...] genügt er der Bewegungsgleichung:
\dot \vec v = - \vec \nabla \Phi." gemeint ist.
Aber wie kommen da das p, \lambda und \eta rein?
Kann man das ein bisschen genauer hinschreiben? Genaue Herleitung vielleicht? Ich habe das Gefühl, dass hier viele Schritte einfach übersprungen werden bzw. vereinfacht werden, was meiner Meinung nicht gerade zum Verständnis beiträgt.
-- Kiddycat 10:34, 15. Feb. 2010 (CET)
thread_title:  Navier-Stokes Gleichung 

message: Ich habe im ersten Absatz eben 2 Fragen, die sich aus Sicht der klassischen Mechanik bei der beschriebenen Beobachung von Ventouri aufdrängen, einfach mal hingeschrieben und plane ihre Beantwortung in den nächsten Tagen  durch leichtes Aufbohren des nächsten Absatzes: 
* Herleitung nach Energiesatz und "Potentialtopf"
* Herleitung aus Navier-Stokes
Quelle dazu: Batchelor, Introduction to fluid mechanics, Cambridge University Press.
Dem Leser sollte dann klarer werden, warum eine Druckänderung in der Strömung notwendig mit der Geschw.-änderung zusammenhängt. --WolKouk 18:04, 13. Mai 2008 (CEST)
thread_title:  2 Fragen 

message: bitte gerne hier (sonst find ich's nich...), --WolKouk 18:04, 13. Mai 2008 (CEST)
thread_title:  Diskussion dazu 

message: Im Abschnitt "Die Navier-Stokes-Gleichungen" ist folgendes zu finden:
"Seine Summe mit dem statischen Druck p ist konstant. [...] Befindet sich die Strömung z. B. im Schwerefeld der Erde, addiert sich zu dem Gesetz von Bernoulli das Geopotential."
Könnte jemand den statischen Druck im Artikel noch etwas genauer erklären, denn wenn man in die Suche "statischer Druck" eingibt, landet man beim hydrostatischen Druck, welcher meiner Ansicht nach nicht das selbe ist wie der statische Druck in dieser Gleichung. Hier ist der statische Druck doch der Druck, der alleine durch die Molekülbewegungen auch ohne Schwerkrafteinwirkung entstehen würde, oder?
Die Schwerkraftwirkung wird durch den Schweredruck verdeutlicht, welcher noch zum Gesetz dazu addiert werden muss. Und nicht wie hier beschrieben das Geopotential, denn dieses ist ja eine Arbeit und ich kann ja schlecht einen Druck mit einer Arbeit addieren.
Würde mich freuen wenn jemand der wirklich Ahnung von Physik hat sich meine Überlegungen mal zu Gemüte führen würde, denn so wirklich sicher bin ich mir da auch nicht. Bwd (Diskussion) 23:14, 22. Okt. 2012 (CEST)
thread_title:  Erklärung statischer Druck