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Dieses Lehr- und Übungsbuch bietet eine prägnante, praxisorientierte und leicht verständlich geschriebene Einführung in das Fach Strömungslehre. Die Autoren beschränken sich auf die wesentlichen Grundlagen und setzen die höhere Mathematik nur sparsam ein. Der Band enthält über 250 durchgerechnete Beispiele und Aufgaben mit Lösungen zu einfachen Ingenieuranwendungen auf dem Gebiet der Technischen Strömungslehre.
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Dieses Lehr- und Übungsbuch bietet eine prägnante, praxisorientierte und leicht verständlich geschriebene Einführung in das Fach Strömungslehre. Die Autoren beschränken sich auf die wesentlichen Grundlagen und setzen die höhere Mathematik nur sparsam ein. Der Band enthält über 250 durchgerechnete Beispiele und Aufgaben mit Lösungen zu einfachen Ingenieuranwendungen auf dem Gebiet der Technischen Strömungslehre.
Produktdetails
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- Verlag: Vieweg & Teubner / Vieweg+Teubner Verlag
- Erscheinungstermin: 8. Februar 2012
- Deutsch
- ISBN-13: 9783834886477
- Artikelnr.: 37492634
- Verlag: Vieweg & Teubner / Vieweg+Teubner Verlag
- Erscheinungstermin: 8. Februar 2012
- Deutsch
- ISBN-13: 9783834886477
- Artikelnr.: 37492634
Prof. Dr. techn. i. R. Leopold Böswirth lehrte an der Höheren Technischen Bundes-Lehr- und Versuchsanstalt Mödling/Österreich. Dr.-Ing. Sabine Bschorer ist Professorin für Strömungsmechanik, Energietechnik, Verfahrens- und Umwelttechnik an der Hochschule Ingolstadt.
Grundbegriffe - Bernoulli'sche Gleichung für stationäre Strömung - Impulssatz und Drallsatz für stationäre Strömung - Räumliche reibungsfreie Strömungen - Reibungsgesetz für Fluide - Ähnlichkeit von Strömungen - Die Grenzschicht - Rohrströmung und Druckverlust - Widerstand umströmter Körper - Strömung um Tragflächen - Strömung kompressibler Fluide - Instationäre Strömung in Rohrleitungen - Numerische Lösung von Strömungsproblemen (CFD)
1 Grundbegriffe.- 1.1 Einführung.- 1.2 Erörterung einiger wichtiger Begriffe.- 1.3 Wiederholung wichtiger Gesetze der Fluidstatik.- 1.4 Anwendung des Newtonschen Grundgesetzes auf strömende Fluide.- 1.5 Einteilung der Fluidmechanik.- 1.6 Beispiele.- 1.7 Kontrollfragen und Übungsaufgaben.- 2 Bernoullische Gleichung für stationäre Strömung.- 2.1 Herleitung.- 2.2 Druckbegriffe bei strömenden Fluiden.- 2.3 Regeln für die Anwendung der Bernoullischen Gleichung.- 2.4 Verschiedene Formen der Bernoullischen Gleichung.- 2.5 Einfache Beispiele.- 2.6 Bernoullische Gleichung, erweitert durch Arbeits- und Verlustglied.- 2.7 Beispiel 2.5.- 2.8 Übungsaufgaben.- 3 Impulssatz und Drallsatz für stationäre Strömung.- 3.1 Formulierung des Impulssatzes und Erörterung von Anwendungen.- 3.2 Herleitung des Impulssatzes aus dem Newtonschen Grundgesetz.- 3.3 Drallsatz, Begriff der Strömungsmaschine.- 3.4 Impulsantriebe, Vereinfachte Propellertheorie.- 3.5 Beispiele.- 3.6 Übungsaufgaben.- 4 Räumliche reibungsfreie Strömungen.- 4.1 Allgemeines.- 4.2 Einfache räumliche reibungsfreie Strömungen.- 4.3 Umströmte Körper.- 4.4 Einiges über Potentialströmungen.- 4.5 Beispiele.- 4.6 Übungsaufgaben.- 5 Reibungsgesetz für Fluide. Strömung in Spalten und Lagern.- 5.1 Haftbedingung.- 5.2 Reibungsgesetz.- 5.3 Zähigkeit.- 5.4 Weitere Erörterung der Reibungserscheinungen.- 5.5 Bewegungsgleichungen mit Berücksichtigung der Reibung.- 5.6 Strömung in Spalten und Lagern.- 5.7 Beispiele.- 5.8 Übungsaufgaben.- 6 Ähnlichkeit von Strömungen.- 6.1 Reynoldssche Ähnlichkeit.- 6.2 Herleitung des Reynoldsschen Ähnlichkeitsgesetzes.- 6.3 Weitere Ähnlichkeitsgesetze.- 6.4 Das ?-Theorem von Buckingham.- 6.5 Beispiele.- 6.6 Übungsaufgaben.- 7 Die Grenzschicht.- 7.1 Übersicht übergrundlegende Forschungsergebnisse.- 7.2 Wirbelbildung und Turbulenz.- 7.3 Widerstandsverminderung durch Längsrillen.- 7.4 Beispiele.- 7.5 Übungsaufgaben.- 8 Rohrströmung und Druckverlust.- 8.1 Strömungscharakter der Rohrströmungen.- 8.2 Druckverlust und Druckabfall.- 8.3 Durchflußmessung in Rohren.- 8.4 Beispiele.- 8.5 Übungsaufgaben.- 9 Widerstand umströmter Körper.- 9.1 Allgemeines.- 9.2 Der Strömungswiderstand der Kugel.- 9.3 Entstehung der Ablösung.- 9.4 Diskussion von Widerstandsbeiwerten.- 9.5 Einiges über strömungsgünstige Gestaltung plumper, umströmter Körper.- 9.6 Automobilaerodynamik.- 9.7 Freier Fall mit Strömungswiderstand.- 9.8 Beispiele.- 9.9 Übungsaufgaben.- 10 Strömung um Tragflächen.- 10.1 Entstehung des Auftriebes.- 10.2 Geometrische Bezeichnungen und dimensionslose Beiwerte für Kräfte und Momente an Tragflächen.- 10.3 Einfache Ergebnisse der Potentialtheorie.- 10.4 Darstellung von Meßwerten.- 10.5 Endlich breite Tragflächen.- 10.6 Kräfte und Momente am Flugzeug.- 10.7 Schema der Anwendung der Tragflügelströmung auf Axial-Strömungsmaschinen.- 10.8 Beispiel.- 10.9 Übungsaufgaben.- A.1 Der partielle Differentialquotient.- A.2 Diagramme und Tabellen.- Tabelle 1 Eigenschaften der ICAO-Atmosphäre.- Tabelle 2 Stoffwerte für Wasser.- Tabelle 3 Stoffwerte für trockene Luft.- Tabelle 4 Stoffwerte für Flüssigkeiten.- Tabelle 5 Stoffwerte von Gasen.- Diagramm 2 Widerstandsbeiwert für den unendlich langen querangeströmten Zylinder.- Diagramm 3 Tragflügelpolaren.- A.3 Lösungsanhang.- A.3.1 Ergebnisse für die Übungsaufgaben.- A.3.2 Lösungshinweise für *-Aufgaben.- Literatur.
Grundbegriffe - Bernoulli'sche Gleichung für stationäre Strömung - Impulssatz und Drallsatz für stationäre Strömung - Räumliche reibungsfreie Strömungen - Reibungsgesetz für Fluide - Ähnlichkeit von Strömungen - Die Grenzschicht - Rohrströmung und Druckverlust - Widerstand umströmter Körper - Strömung um Tragflächen - Strömung kompressibler Fluide - Instationäre Strömung in Rohrleitungen - Numerische Lösung von Strömungsproblemen (CFD)
1 Grundbegriffe.- 1.1 Einführung.- 1.2 Erörterung einiger wichtiger Begriffe.- 1.3 Wiederholung wichtiger Gesetze der Fluidstatik.- 1.4 Anwendung des Newtonschen Grundgesetzes auf strömende Fluide.- 1.5 Einteilung der Fluidmechanik.- 1.6 Beispiele.- 1.7 Kontrollfragen und Übungsaufgaben.- 2 Bernoullische Gleichung für stationäre Strömung.- 2.1 Herleitung.- 2.2 Druckbegriffe bei strömenden Fluiden.- 2.3 Regeln für die Anwendung der Bernoullischen Gleichung.- 2.4 Verschiedene Formen der Bernoullischen Gleichung.- 2.5 Einfache Beispiele.- 2.6 Bernoullische Gleichung, erweitert durch Arbeits- und Verlustglied.- 2.7 Beispiel 2.5.- 2.8 Übungsaufgaben.- 3 Impulssatz und Drallsatz für stationäre Strömung.- 3.1 Formulierung des Impulssatzes und Erörterung von Anwendungen.- 3.2 Herleitung des Impulssatzes aus dem Newtonschen Grundgesetz.- 3.3 Drallsatz, Begriff der Strömungsmaschine.- 3.4 Impulsantriebe, Vereinfachte Propellertheorie.- 3.5 Beispiele.- 3.6 Übungsaufgaben.- 4 Räumliche reibungsfreie Strömungen.- 4.1 Allgemeines.- 4.2 Einfache räumliche reibungsfreie Strömungen.- 4.3 Umströmte Körper.- 4.4 Einiges über Potentialströmungen.- 4.5 Beispiele.- 4.6 Übungsaufgaben.- 5 Reibungsgesetz für Fluide. Strömung in Spalten und Lagern.- 5.1 Haftbedingung.- 5.2 Reibungsgesetz.- 5.3 Zähigkeit.- 5.4 Weitere Erörterung der Reibungserscheinungen.- 5.5 Bewegungsgleichungen mit Berücksichtigung der Reibung.- 5.6 Strömung in Spalten und Lagern.- 5.7 Beispiele.- 5.8 Übungsaufgaben.- 6 Ähnlichkeit von Strömungen.- 6.1 Reynoldssche Ähnlichkeit.- 6.2 Herleitung des Reynoldsschen Ähnlichkeitsgesetzes.- 6.3 Weitere Ähnlichkeitsgesetze.- 6.4 Das ?-Theorem von Buckingham.- 6.5 Beispiele.- 6.6 Übungsaufgaben.- 7 Die Grenzschicht.- 7.1 Übersicht übergrundlegende Forschungsergebnisse.- 7.2 Wirbelbildung und Turbulenz.- 7.3 Widerstandsverminderung durch Längsrillen.- 7.4 Beispiele.- 7.5 Übungsaufgaben.- 8 Rohrströmung und Druckverlust.- 8.1 Strömungscharakter der Rohrströmungen.- 8.2 Druckverlust und Druckabfall.- 8.3 Durchflußmessung in Rohren.- 8.4 Beispiele.- 8.5 Übungsaufgaben.- 9 Widerstand umströmter Körper.- 9.1 Allgemeines.- 9.2 Der Strömungswiderstand der Kugel.- 9.3 Entstehung der Ablösung.- 9.4 Diskussion von Widerstandsbeiwerten.- 9.5 Einiges über strömungsgünstige Gestaltung plumper, umströmter Körper.- 9.6 Automobilaerodynamik.- 9.7 Freier Fall mit Strömungswiderstand.- 9.8 Beispiele.- 9.9 Übungsaufgaben.- 10 Strömung um Tragflächen.- 10.1 Entstehung des Auftriebes.- 10.2 Geometrische Bezeichnungen und dimensionslose Beiwerte für Kräfte und Momente an Tragflächen.- 10.3 Einfache Ergebnisse der Potentialtheorie.- 10.4 Darstellung von Meßwerten.- 10.5 Endlich breite Tragflächen.- 10.6 Kräfte und Momente am Flugzeug.- 10.7 Schema der Anwendung der Tragflügelströmung auf Axial-Strömungsmaschinen.- 10.8 Beispiel.- 10.9 Übungsaufgaben.- A.1 Der partielle Differentialquotient.- A.2 Diagramme und Tabellen.- Tabelle 1 Eigenschaften der ICAO-Atmosphäre.- Tabelle 2 Stoffwerte für Wasser.- Tabelle 3 Stoffwerte für trockene Luft.- Tabelle 4 Stoffwerte für Flüssigkeiten.- Tabelle 5 Stoffwerte von Gasen.- Diagramm 2 Widerstandsbeiwert für den unendlich langen querangeströmten Zylinder.- Diagramm 3 Tragflügelpolaren.- A.3 Lösungsanhang.- A.3.1 Ergebnisse für die Übungsaufgaben.- A.3.2 Lösungshinweise für *-Aufgaben.- Literatur.