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1 Inhaltsverzeichnis Gerd Junge Einführung in die Technische Strömungslehre ISBN: Weitere Informationen oder Bestellungen unter sowie im Buchhandel. Carl Hanser Verlag, München

2 Inhalt 7 Inhalt Vorwort 5 1 Dichte, Druck und Kräfte Dichte von Flüssigkeiten Dichte von Gasen Schweredruck in Flüssigkeiten Dimension des Druckes Kommunizierende Gefäße Kräfte auf die Gefäßwände Auftrieb (Archimedisches Prinzip) Druck und Energie Wandkräfte in Rohren Luftdruck Barometrische Höhenformel Kamin Übungsaufgaben 32 2 Idealisierte Strömung Kontinuitätsgleichung Bernoulli-Gleichung Anwendungen Hydrodynamisches Paradoxon Venturi-Düse Staurohr nach Prandtl Rohrströmung aus einem Hochbehälter Geschwindigkeit und Druckverlauf Kavitation Energie und Leistung bei strömenden Flüssigkeiten Energie und Leistung bei der Windströmung Übungsaufgaben 46 3 Reale Strömung Newtons Reibungsgesetz Viskosität von Gasen Viskosität von Flüssigkeiten Abweichungen vom Newton-Reibungsgesetz Laminare und turbulente Strömungsformen Reynolds-Zahl Übergang zur Turbulenz Ähnlichkeit bei Strömungen Übungsaufgaben 62

3 8 Inhalt 4 Rohrströmung Laminare Rohrströmung (Gesetz von Hagen-Poiseuille) Druckverlust Druckverlust bei laminarer Strömung Druckverlust bei turbulenter Strömung Verlustberechnung Leistungsbedarf Druckverlust durch Einbauteile Druckhöhe und Druckhöhenverlust Druckhöhenverlust für waagerechte Rohrleitungen Druckhöhenverlust bei Wasserkraftanlagen Strömungswiderstand bei isothermer Gasströmung Übungsaufgaben 90 5 Bewegungsgleichungen für Fluide Lokale und konvektive Beschleunigungen Druckkräfte Euler-Gleichung Zusammenhang mit der Gleichung von Bernoulli Allgemeine Kontinuitätsgleichung Impulssatz für Strömungen Reaktionskraft Kräfte auf die Rohrwand Rückstoß Rückstoß bei Torricelli-Ausströmung Strahldruck auf eine Platte Stoßverlust Drall (Drehimpuls) Übungsaufgaben Strömungen kompressibler Fluide Bernoulli-Gleichung für stationäre adiabatische Gasströmung Schall und Schallgeschwindigkeit in Gasen Strömung durch eine konvergente Düse Laval-Düse Mach-Zahl Geschwindigkeit und Düsenquerschnitt Übungsaufgaben Strömungsmaschinen Funktionsprinzip von Strömungsmaschinen Kreiselpumpe Euler-Gleichungen für Strömungsmaschinen Pelton-Turbine Energie und Leistung bei freier Umströmung Vereinfachter Propeller Vereinfachte Windkraftanlage Betz-Gesetz Übungsaufgaben 158

4 Inhalt 9 8 Potenzialströmung Strömungspotenzial Ebene Parallelströmung Zirkulation Radialströmung Zirkulationsströmung Wirbelquelle (Radial- plus Zirkulationsströmung) Dipolströmung (Quelle Senke) Virtuelle Doppelquelle Reale Zylinderumströmung Konforme Abbildung Lineare Funktion ζ = az + b Inversion ζ = 1/z Logarithmus ζ = Ln z Anwendung: Halbkörper Joukowski-Transformation Umströmung von Körpern Grenzschicht c w -Wert Laminare Umströmung Sinken einer Kugel bei laminarer Umströmung Entstaubung mit Wirbelsenke Turbulente Umströmung Sinken einer Kugel bei turbulenter Umströmung Leistungsbedarf bei Bewegung im Fluid Schalenkreuz als Messgerät Schalenkreuz als Antrieb Überschall-Umströmung Übungsaufgaben Tragflügel und Rotorblätter Magnus-Effekt Strömungsvergleich Platte Zylinder Schräg angeströmte Platte Strömungskräfte auf eine kreisbogenförmige Platte Tragflügel Profile Kennzahlen für Tragflügel Kraftrichtungen am Tragflügel Winkelverhältnisse am Tragflügel Randeinflüsse Rotoren von Windkraftanlagen Schnelllaufzahl Winkelbeziehungen am Rotor Die Kräfte am Rotorblatt Optimale Rotorblattauslegung 234

5 10 Inhalt Leistungsregelung Schubkraft auf die Rotorebene Lösungen Literatur 277 Quellenverzeichnis 277 Weiterführende Literatur 277 Sachwortverzeichnis 279 Formelzeichen 287

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