Turbulente Strömungen - Rotta, Julius C.
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Die turbulente Flüssigkeitsbewegung stellt schlechthin das ungelöste Problem der Strömungslehre dar. Dabei handelt es sich hier um eine äußerst verbreitete Erschei nung, die die gesamte praktische Strömungsmechanik geradezu beherrscht. In be merkenswertem Kontrast hierzu steht die Feststellung, daß viele der Physiker und Ingenieure, die als hervorragende und keineswegs einseitige Experten der Strömungs lehre gelten, relativ wenig mit der Materie der turbulenten Strömungen vertraut sind. Ferner ist festzustellen, daß eine unübersehbare Fülle von Einzelveröffentlichungen existiert und daß…mehr

Produktbeschreibung
Die turbulente Flüssigkeitsbewegung stellt schlechthin das ungelöste Problem der Strömungslehre dar. Dabei handelt es sich hier um eine äußerst verbreitete Erschei nung, die die gesamte praktische Strömungsmechanik geradezu beherrscht. In be merkenswertem Kontrast hierzu steht die Feststellung, daß viele der Physiker und Ingenieure, die als hervorragende und keineswegs einseitige Experten der Strömungs lehre gelten, relativ wenig mit der Materie der turbulenten Strömungen vertraut sind. Ferner ist festzustellen, daß eine unübersehbare Fülle von Einzelveröffentlichungen existiert und daß laufend weitere Forschungsarbeiten zur Turbulenz erscheinen, daß es aber nur wenige Buchveröffentlichungen gibt, die als Lehrbuch geeignet sind. Im Vergleich zu den auf anderen Teilgebieten der Strömungslehre vorhandenen Büchern ist der Prozentsatz an Büchern über Turbulenz verschwindend gering. Ein deutsch sprachiges Buch, das die in den vergangenen drei Jahrzehnten erzielten Fortschritte der Turbulenz-Forschung angemessen behandelt, ist nicht verfügbar. Diese Sachlage mag den Versuch rechtfertigen, die bestehende Lücke zu schließen. Der Band soll eine Einführung in die Theorie vermitteln mit dem Ziel, die wesent lichen Tatsachen der turbulenten Strömungen dem Verständnis des Lesers nahezu bringen und ihn mit den Anwendungsmäglichkeiten der theoretischen Methoden vertraut zu machen. Der vorgegebene Umfang erforderte eine strenge Eingrenzung des Stoffes. Es werden nur sogenannte "ausgebildete turbulente" Strömungen behandelt. Auf die Stabilität der laminaren Strömungen und die Entstehung der Turbulenz wird nicht eingegangen.
  • Produktdetails
  • Leitfäden der angewandten Mathematik und Mechanik - Teubner Studienbücher .15
  • Verlag: Vieweg+Teubner
  • Softcover reprint of the original 1st ed. 1972
  • Seitenzahl: 272
  • Erscheinungstermin: 19. Mai 2012
  • Deutsch
  • Abmessung: 210mm x 148mm x 14mm
  • Gewicht: 359g
  • ISBN-13: 9783322912077
  • ISBN-10: 3322912078
  • Artikelnr.: 39174249
Inhaltsangabe
1. Allgemeine Grundlagen.- 1.1. Einleitung.- 1.2. Mathematische Hilfsmittel zur Darstellung turbulenter Strömungen.- 1.2.1. Erwartungswerte, Wahrscheinlichkeitsdichte.- 1.2.2. Mittelwerte.- 1.2.3. Weitere Einzelheiten über die Wahrscheinlichkeitsdichteverteilungen.- 1.2.4. Statistische Beschreibung von Geschwindigkeitsfeldern kontinuierlicher Medien.- 1.2.5. Fourier-Analyse der Turbulenzfelder.- 1.2.6. Konstruktion symmetrischer Tensorfelder.- 1.3. Strömungsgleichungen.- 1.3.1. Allgemeine Strömungsgleichungen für Gase.- 1.3.2. Strömungsgleichungen für inkompressible Flüssigkeiten.- 1.3.3. Randbedingungen und mathematische Formulierung des Turbulenzproblems.- 1.3.4. Druckschwankungen und Wirbelgleichung.- 1.3.5. Strömungsgleichungen in Mittelwerten; Reynoldssche Gleichungen.- 1.3.6. Bewegungsgleichungen der statistischen Momente und der Spektralfunktionen.- 2. Homogene Turbulenzfelder.- 2.1. Einführung.- 2.1.1. Generelle Eigenschaften.- 2.1.2. Wirbelgleichung.- 2.1.3. Windkanalturbulenz.- 2.2. Kinematik und Dynamik der homogenen Turbulenz.- 2.2.1. Kinematische Beziehungen.- 2.2.2. Korrelations- und Spektralfunktionen im gleichförmigen Flüssigkeitsstrom.- 2.2.3. Dynamische Gleichungen.- 2.3. Isotrope Turbulenzfelder.- 2.3.1. Kinematik isotroper Turbulenz.- 2.3.2. Dynamik der isotropen Turbulenzfelder.- 2.3.3. Energietransport im Wellenzahlenraum.- 2.4. Struktur und Energiedissipation isotroper Turbulenz.- 2.4.1. Örtliche Struktur bei großen Reynolds-Zahlen.- 2.4.2. Grobstruktur.- 2.4.3. Endstadium.- 2.4.4. Ähnlichkeit der Struktur und das Abklinggesetz.- 2.4.5. Energiedissipation bei großen Reynolds-Zahlen.- 2.4.6. Lösungen der Spektralgleichung nach dem Ähnlichkeitsansatz.- 2.5. Achsensymmetrische Turbulenzfelder.- 2.5.1. Kinematik und Dynamik der achsensymmetrischen Turbulenz.- 2.5.2. Energieaustausch zwischen Geschwindigkeitskomponenten verschiedener Richtungen.- 3. Turbulente Scherströmungen.- 3.1. Grundzüge der Scherströmungen.- 3.1.1. Einleitung.- 3.1.2. Reynoldssche Gleichungen für turbulente Strömungsschichten.- 3.1.3. Gleichungen für die Reynolds-Spannungen und kinetische Schwankungsenergie.- 3.1.4. Über den Energiehaushalt.- 3.1.5. Scherströmungen großer Reynolds-Zahlen.- 3.1.6. Gleichgewichtsbedingungen einfacher Scherströmungen.- 3.1.7. Räumlich-zeitlicher Bewegungsablauf.- 3.2. Strömung nahe fester Wände.- 3.2.1. Ähnlichkeitsbetrachtungen.- 3.2.2. Experimentelle Befunde.- 3.2.3. Energiehaushalt.- 3.2.4. Bewegungen in der viskosen Unterschicht.- 3.2.5. Strömung an rauhen Oberflächen.- 3.3. Freie Grenzen der Turbulenzfelder.- 3.3.1. Vorbemerkungen.- 3.3.2. Gemischt laminar-turbulente Strömungen.- 3.3.3. Statistische Beschreibung.- 3.3.4. Dynamik der Turbulenzausbreitung.- 3.3.5. Die Strömung außerhalb der Turbulenzgebiete.- 3.4. Halbempirische Berechnungsmethoden.- 3.4.1. Austauschansatz und Mischungswegformel.- 3.4.2. Berechnungsmethoden auf der Grundlage der Turbulenz-Energiegleichung.- 3.4.3. Bewegungsgleichung für ein Integral-Längenmaß.- 3.4.4. Weitere Entwicklungen.- 4. Erscheinungsformen turbulenter Scherströmungen.- 4.1. Einführung.- 4.2. Strömung durch Leitungen und Rohre gleichbleibender Querschnitte.- 4.2.1. Druckabfall und Schubspannungen.- 4.2.2. Ähnlichkeitsbetrachtungen.- 4.2.3. Widerstandsgesetz.- 4.2.4. Weitere Einzelheiten der Strömung.- 4.2.5. Anwendung halbempirischer Ansätze.- 4.2.6. Sekundärströmungen.- 4.3. Freie Turbulenz.- 4.3.1. Ähnlichkeitsbetrachtungen.- 4.3.2. Versuchsergebnisse.- 4.3.3. Turbulenzstruktur.- 4.3.4. Anwendung halbempirischer Ansätze.- 4.3.5. Freie Strahlgrenzen.- 4.4. Grenzschichten.- 4.4.1. Grenzschichtgleichungen.- 4.4.2. Grenzschicht an einer flachen Platte.- 4.4.3. Reibungswiderstand der flachen Platte.- 4.4.4. Gleichgewichtsgrenzschichten.- 4.4.5. Turbulenzstruktur.- 4.4.6. Berechnungsverfahren.- 5. Weitere Probleme.- 5.1. Wärmetransport und Vermischung.- 5.2. Erzeugung und Ausbreitung von Schall.- 5.3. Strömungen mit