VII. Inhaltsverzeichnis

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1 VII 1 Eigenschaften der Flüssigkeiten und Gase, Gleichgewichtszustand Eigenschaften der Flüssigkeiten Lehre vom Spannungszustand Der Flüssigkeitsdruck Druckverteilung in einer Flüssigkeit bei Nichtberücksichtigung der Schwere Eigenschaften der Gase Gleichgewicht einer schweren Flüssigkeit Gleichgewicht eines schweren Gases Wechselwirkung von Luftdruck und Flüssigkeitsdruck, Flüssigkeitsmanometer Unterdruck. Barometer Flüssigkeitsgleichgewicht bei anderen Kraftfeldern Oberflächenspannung (Kapillarität) 23 2 Kinematik der Flüssigkeiten. Dynamik der reibungsfreien Flüssigkeit Vorbemerkung Kinematik der Flüssigkeiten...!" Darstellungsmittel Kontinuität Dynamik der idealen" reibungsfreien Flüssigkeit Kräfte in einer strömenden Flüssigkeit. Bemoullische Druckgleichung Folgerungen aus der Bernoullischen Gleichung Weitere Ausführungen über den Flüssigkeitsdruck Zusammenfluß zweier Flüssigkeitsströme. Trennungsflächen. Wirbelbildung Weiteres über Trennungsflächen. Druckmessung Verfeinerte Betrachtungen über die Bewegungen einer homogenen reibungslosen Flüssigkeit. Potentialströmung Rotation und Potentialströmung Potentialströmung mit Zirkulation. Tragflügelauftrieb. Magnuseffekt Wirbelbewegung einer reibungsfreien Flüssigkeit. Wirbelfäden Impulssätze für stationäre Bewegungen 73

2 VIII Weitere Beispiele zu den Impulssätzen Impulssatz für Strömungen mit Geschwindigkeitsschwankungen Wellen auf einer freien Flüssigkeitsoberfläche Verhalten des Wassers in offenen Gerinnen 87 3 Strömung mit erheblichen Dichteänderungen (Gasdynamik) Vorbemerkung Druckfortpflanzung. Schallgeschwindigkeit Stationäre Strömungen bei erheblichen Volumenänderungen in eindimensionaler Behandlung Rakete Energiesatz ' Theorie des senkrechten Verdichtungsstoßes Behandlung der mehrdimensionalen ebenen Überschallströmung. Strömung um eine Ecke. Gasstrahlen Strömung mit Überschallgeschwindigkeit um eine Ecke Vorgänge in freien Gasstrahlen Allgemeines Näherungsverfahren für zweidimensionale Überschallströmungen Betrachtungen über Strömungen mit schwachen Störungen Zweidimensionale Überschallströmungen an Profilen. Luftkraftbeiwerte Die Geschwindigkeitsverteilung an Profilen bei verschiedenen Machzahlen Ähnlichkeitsgesetze für Schallnähe und Hyperschall Geschosse Auswirkung von Verlusten auf Wirbelbildung und Widerstand Verbrennung, Detonation Externe Temperaturerhöhungen Kondensation und Relaxation in Lavaldüsen Gasdynamischer Laser Bewegung zäher Flüssigkeiten, Turbulenz, Widerstände, Technische Anwendungen Zähigkeit (innere Reibung). Navier-Stokessche Differentialgleichungen Mechanische Ähnlichkeit. Reynoldssche Zahl Allgemeine Eigenschaften der Strömungen zäher Flüssigkeiten Laminare Grenzschichten Entstehung der Turbulenz Ausgebildete Turbulenz Kinematik der Turbulenz Dynamik der Turbulenz Vermischung in turbulenter Strömung Austausch und Mischungsweg 201

3 IX 4.7 Einzelheiten turbulenter Strömungen Wandturbulenz Rohrströmung Freie Turbulenz Turbulente Grenzschichten Strömungsablösung und Wirbelbildung Maßnahmen zur Grenzschichtbeeinflussung Sekundärströmungen. Dreidimensionale Grenzschichten Weitere Strömungen mit überwiegender Zähigkeit Hydrodynamische Theorie der Lagerschmierung Strömung durch Rohre und Kanäle gleichbleibenden Querschnitts Strömung durch Kanäle mit Querschnittsänderungen Widerstand von Körpern in Flüssigkeit Allgemeine Vorbemerkungen über die Widerstandsgleichung Zerlegung des Widerstandes Bewegter Körper und bewegte Flüssigkeit Theorie des Flüssigkeitswiderstandes Grundsätzliches Einzelausführungen Reibungswiderstand Zusammenhang des Widerstandes mit den Zuständen in größerer Entfernung Einzelheiten zum Strömungswiderstand Drehwiderstand Zur Strömung im Blutkreislauf Konvektive Wärme- und Stoff Übertragung; Grenzschichten bei hohen Geschwindigkeiten Allgemeines über den Wärmeübergang Vorbemerkung. Erzwungene und natürliche Konvektion Wärmeleitung und Konvektion Kennzahlen und Ähnlichkeitsgesetze Wärmeübergang in erzwungenen Strömungen Wärmeübergang im Rohr; Allgemeines und laminare Strömung Temperaturverteilung in turbulenter Scherströmung Turbulente Rohrströmung Einige historische Bemerkungen Wärmeübergang an einer ebenen Platte in laminarer Strömung Wärmeübergang an einer ebenen Platte in turbulenter Strömung Wärmeübergang an umströmten Körpern Wärmeübergang mit Ausblasen aus der Wand 312

4 X 5.3 Natürliche Konvektion infolge von Dichteunterschieden Einführung Natürliche Konvektion an einer senkrechten Wand Natürliche Konvektion am waagerechten Zylinder Auftriebserzeugte und auftriebsbeeinflußte Freistrahlen Natürliche Konvektion an einer horizontalen Platte und in einer horizontalen Flüssigkeitsschicht (Benard-K.onvnk\ion) Thermokonvektive Wellen Wärmeübergang bei Änderung des Aggregatzustandes Vorbemerkung Kondensation Verdampfung Konyektion und Strahlung Allgemeines Laminare Strömung eines strahlenden Gases über eine ebene Platte Stoffübertragung bei erzwungener und natürlicher Strömung Diffusion in strömenden Flüssigkeiten und Gasen Analogie zwischen Wärme- und Stoffübertragung Grenzschichten bei hohen Geschwindigkeiten Allgemeines Die ebene Platte und der Kegel mit konstantem Druck an der Oberfläche Dissoziationsvorgänge bei Hyperschallströmung Der Staupunkt an Zylindern (Flügeln) und an Rotationskörpern Druckänderungen in Strömungsrichtung und schiebende Zylinder (Flügel) Abschmelzen und Verdampfen von festen Körpern in einem Gasstrom hoher Temperatur Der Umschlagspunkt von laminarer zu turbulenter Strömung Wechselwirkung zwischen Grenzschicht und reibungsfreier Außenströmung Verschiedenes Gaskinetische Effekte, Gleiten an der Wand Strömungen mit mehreren Phasen Bewegung von Tropfen und Blasen Tropfen- und Blasenbewegung mit kleiner Reynoldsschsr Zahl Tropfenbewegung mit großer Reynoldsschsr Zahl; Tropfenzerfall Blasenbewegung mit großer Reynoldsschei Zahl; Schirmblasen Gasblasen in einem Rohr 377

5 XI 6.2 Kavitation Kavitationsentstehung und Bläschenmodell Vollkavitierende Strömungen Zerfall von Flüssigkeitsstrahlen in Gasen Strahlzerfall bei kleinen Strömungsgeschwindigkeiten: Zertropfen Strahlzerfall bei großen Strömungsgeschwindigkeiten: Zerwellen und Zerstäuben Homogene Zweiphasenströmungen Zustandsgrößen und Schallgeschwindigkeit Isotherme Strömung Reibungsfreie Strömung Rolirströmung mit Reibung Zähigkeit von Suspensionen Zweiphasenströmungen mit Relativgeschwindigkeit Allgemeines Driftfluß Kinematische Wellen; Sedimentation Transport fester Körper in strömenden Gasen und Flüssigkeiten Pneumatischer Transport, Staubabscheidung Sandbewegung durch den Wind Geschiebebewegung in Flüssen Verhalten von Schwebstoff Geschiebetrieb Verhalten der Flußsohle unter der Wirkung des Geschiebetriebes Körper in beschleunigter Strömung, Hydrodynamische Fernkräfte Flugkörper, Antriebe und Strömungsmaschinen Flügelprofile bei Unterschallgeschwindigkeiten Typische Strömungsformen bei kleinen Geschwindigkeiten Die tragende Platte bei kleinen Geschwindigkeiten Einfluß von Dicke und Nasenradius Einfluß der Reibung bei gesunder Strömung Einfluß der Ablösung Einfluß der Kompressibilität Profilentwurfsfragen: Formgebung und Grenzschichtbeeinflussung Wirbelsysteme an Tragflächen Flügel großer Streckung Konstanter Abwind, elliptische Verteilung Beliebige Auftriebverteilung Tragflächen auf Wasseroberflächen 449

6 XII 7.6 Anwendungen auf das Flugzeug Das klassische^flugzeug Das Flugzeug mit Pfeilflügel Der schiebende Flügel Machzahleinfluß beim schiebenden Flügel Pfeilflügel endlicher Streckung Nichtangestellter Pfeilflügel Angestellter Pfeilflügel Die Strömung um schlanke Flügel Linearisierte Theorie des dünnen Flügels in Überschallströmung Theorie des Flügels kleinen Seitenverhältnisses Theorie der kegeligen Überschallströmung Theorie des Tragflügels mit Unter- und Überschallvorderkanten Der Schub von Triebwerken Schraubenpropeller Schiffspropeller Mantelschraube Windräder Brenner im Luftstrom Staustrahltriebwerke Turbinenstrahltriebwerke Vogelflug Vortrieb von Wassertieren Allgemeines über Strömungsmaschinen Turbokraftmaschinen Turboarbeitsmaschinen Strömungskupplungen und Drehmomentwandler Das Wirbelrohr Strömungen in der Atmosphäre Einige strömungsmechanische Grundlagen der Meteorologie Koordinatensysteme in der Geophysik, Bezeichnungen Der Einfluß der Erddrehung; geostrophischer Wind Gleichungen Größenbereiche unterschiedlicher atmosphärischer Strömungsvorgänge Charakteristische Größen Die Näherungen des hydrostatischen und geostrophischen Gleichgewichts Vereinfachung der Kontinuitätsbedingung Die für die unterschiedlichen Fälle maßgebenden Kräfte Die Spektraldichteverteilung der kinetischen Energie Großräumige Strömungsvorgänge. Macro-Scale Aufbau großräumiger Wind-und Massenfelder Die zonale Zirkulation und überlagerte Meridionalzirkulationen 532

7 XIII Die atmosphärische Makroturbulenz Die Energetik großräumiger Strömungsvorgänge Die Überströmung großer Kettengebirge Mittelräumige Strömungsvorgänge. Meso-Scale Die tropische Zyklone (Hurrican, Taifun) Thermische Windsysteme im Meso-Scale Die Über-und Umströmung von Bergen Schwerewellen in der Atmosphäre Thermische Konvektion Kleinräumige Strömungsvorgänge. Micro-Scale Die atmosphärische Grenzschicht. Ekman-Spixale Einige Überlegungen zur turbulenten atmosphärischen Reibungsströmung Der vertikale turbulente Wärmestrom in der Atmosphäre Berechnung der atmosphärischen Grenzschicht einschließlich Wärmeübertragung Die Strömungsverhältnisse in der bodennahen Schicht Strömungen in und über Pflanzenbeständen Widerstands- und Wärmeübergangsgesetz in der planetarischen Grenzschicht Der Low-Level Jet (LLJ) Longitudinale Wirbelrollen in der planetarischen Grenzschicht Aerodynamisches und hydrodynamisches Versuchswesen Herstellung einwandfreier Versuchsbedingungen Windkanäle Allgemeines Windkanäle für langsame Geschwindigkeiten Windkanäle für hohe Geschwindigkeiten Windkanäle für transsonische Geschwindigkeiten Windkanäle für Überschallgeschwindigkeiten Hypersonische Kanäle Stoßwellenrohr Meßtechnik Optische Verfahren zur Sichtbarmachung von Strömungen Geschwindigkeitsmessung Richtungsbestimmung Kräfteermittlung an Modellen Andere Arten der Kraftmessung Reibungswiderstand Schiffbauliches Versuchswesen 596

8 XIV 10 Verschiedene Einzelausführungen Strömungen unter dem Einfluß elektromagnetischer Kräfte Die Poiseuille-Hartmann-Strämurig Die kompressible, reibungsfreie Strömung eines Plasmas in einer ebenen Laväl-Düse Bemerkungen zu numerischen Verfahren in der Strömungslehre 604 Buchliteratur 607 Umrechnung einiger Maßeinheiten 613 Sachwortverzeichnis 614