Strömungsmechanik: Physik – mathematische Modelle – thermodynamische Aspekte

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Probleme in der Strömungsmechanik werden immer häufiger durch den Einsatz von kommerziellen Computerprogrammen gelöst. Eine solche Vorgehensweise setzt aber voraus, dass die Physik des Problems wirklich verstanden ist. Das Buch trägt zum grundlegenden Verständnis der Zusammenhänge bei, indem es die Physik verschiedener Strömungsformen anschaulich darstellt.

· Die mathematischen Grundgleichungen, insbesondere die Navier-Stokes-Gleichungen und der Energiesatz, werden zunächst in allgemeiner Form bereitgestellt und in ihrer mathematischen Bedeutung erläutert.

· Die physikalisch/mathematische Modellierung einzelner wichtiger Strömungen bzw. Strömungsformen wird anschließend konsequent aus diesen Grundgleichungen abgeleitet. Die Autoren verfolgen dabei systematisch das Konzept der deduktiven Herleitung.

· Thermodynamische Überlegungen werden herangezogen, insbesondere um Verluste bei Strömungen physikalisch interpretieren zu können.

Dimensionsanalytische Überlegungen spielen eine wichtige Rolle. Das Buch enthält zahlreiche Beispiele und Übungsaufgaben mit vollständigem Lösungsweg.

Neu an der 3. Auflage ist das Kapitel „Strömungen aus thermodynamischer Sicht“. In diesem Teil wird gezeigt, wie wichtige strömungsmechanische Größen (z.B. die Verlustbeiwerte) mit thermodynamischen Überlegungen ermittelt und interpretiert werden können.

Author(s): Heinz Herwig, Bastian Schmandt (auth.)
Edition: 3
Publisher: Vieweg+Teubner Verlag
Year: 2015

Language: German
Pages: 409
Tags: Theoretical and Applied Mechanics; Fluid- and Aerodynamics

Front Matter....Pages i-xvii
Front Matter....Pages 1-1
Überblick über verschiedene Strömungen und ihre physikalischen Merkmale....Pages 3-11
Physikalisch/mathematische Modellbildung in der Strömungsmechanik....Pages 13-25
Spezielle Phänomene....Pages 27-46
Grundgleichungen der Strömungsmechanik....Pages 47-80
Das Turbulenzproblem....Pages 81-121
Front Matter....Pages 123-125
Stromfadentheorie bei endlichen Querschnitten für inkompressible Strömungen....Pages 127-154
Stromfadentheorie bei endlichen Querschnitten für kompressible Strömungen....Pages 155-176
Front Matter....Pages 177-177
Reibungsfreie Umströmungen....Pages 179-192
Reibungsbehaftete Umströmungen....Pages 193-251
Durchströmungen....Pages 253-274
Front Matter....Pages 275-275
Vereinfachte Gleichungen für dreidimensionale Strömungen....Pages 277-294
Spezielle Aspekte bei der numerischen Lösung komplexer Strömungsprobleme....Pages 295-313
Front Matter....Pages 315-315
Thermodynamische Aspekte von Strömungen....Pages 317-326
Strömungsverluste aus thermodynamischer Sicht....Pages 327-340
Konvektive Wärmeübertragung und ihre Bewertung....Pages 341-344
Front Matter....Pages 345-345
Aufgaben....Pages 347-363
Lösungswege und -Hinweise zu den Aufgaben....Pages 365-390
Anhang 1: Vektoroperatoren und ihre Bedeutung in kartesischen Koordinaten....Pages 391-392
Anhang 2: Andere Koordinatensysteme/Grundgleichungen in Zylinderkoordinaten....Pages 393-395
Back Matter....Pages 397-409