Mechanik der Flüssigkeiten und Gase

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Paula Buchholz
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1 BIBLIOTHEK DES TECHNIKERS UXMT Mechanik der Flüssigkeiten und Gase Technische Physik von Horst Herr VERLAG EUROPA-LEHRMITTEL Nourney, Vollmer GmbH & Co. KLEINER WERTH 50 POSTFACH WUPPERTAL 2 Europa-Nr.: 50511

Inhaltsverzeichnis Seite Eigenschaften und Verhalten der Körper 1 bis 6 Lektion 1 Die Körper. 1 1.1 Aggregatzustand und Eigenschaften der Körper 1 1.1.1 Das Fluid als Körper 1 1.

2 Inhaltsverzeichnis Seite Eigenschaften und Verhalten der Körper 1 bis 6 Lektion 1 Die Körper Aggregatzustand und Eigenschaften der Körper Das Fluid als Körper Verhalten von Flüssigkeiten und Gasen als Folge von Molekularkräften Wesen der Molekularkräfte Kohäsion und Adhäsion Die Oberflächenspannung Oberflächenspannung als Funktion der Oberflächenenergie Ermittlung der Oberflächenspannung Benetzende und nicht benetzende Flüssigkeiten Kapillarität Oberflächenausbildung ruhender Flüssigkeiten Flüssigkeitsbehälter kleiner Ausdehnung Flüssigkeitsbehälter großer Ausdehnung 5 Hydrostatik und Aerostatik 6bis46 Lektion 2 Hydrostatischer Druck Preßdruck und Schweredruck; Berechnung des Preßdruckes Berechnung des Schweredruckes Internationales Einheitensystem und Druckeinheiten Umrechnung alter Druckeinheiten in Pascal Kompressibilität der Körper infolge Drucksteigerung Die ideale Flüssigkeit 10 Lektion 3 Aerostatischer Druck Gesetz von Boyle-Mariotte Der Schweredruck von Gasen Nachweis des Luftdruckes Absoluter Druck und Atmosphärische Druckdifferenz Normzustand eines Gases Die Gasdichte Die Normdichte von Gasen Das spezifische Volumen 15 V

Seite Lektion 4 Druckkraft 16 4.1 Druckausbreitung in Flüssigkeiten und Gasen 16 4.2 Druckkraft auf Flächen 16 4.2.1 Druckkraft auf ebene Flächen 17 4.2.2 Druckkraft auf gewölbte Flächen 17 4.2.3 Die hydraulische Kraftübersetzung 18 4.

3 Seite Lektion 4 Druckkraft Druckausbreitung in Flüssigkeiten und Gasen Druckkraft auf Flächen Druckkraft auf ebene Flächen Druckkraft auf gewölbte Flächen Die hydraulische Kraftübersetzung Der Wirkungsgrad einer hydraulischen Presse Die hydraulische Druckübersetzung 21 Lektion 5 Flüssigkeitsgewicht und hydrostatischer Druck Druckverteilung bei zunehmender Tiefe Addition von Einzeldrücken Die Druckhöhe als weitere Druckeinheit" Die Bodendruckkraft Seitendruckkraft und Druckmittelpunkt Die Aufdruckkraft Verbundene Gefäße Die Saugwirkung Flüssigkeitsmanometer, Flüssigkeitsvakuummeter, Piezometer 31 Lektion 6 Der Auftrieb in Flüssigkeiten und Gasen Das Archimedische Prinzip Berechnung der Auftriebskraft Sinken, Schweben, Schwimmen Gleichgewichtslagen schwimmender Körper Das Metazentrum Anwendung des Archimedischen Prinzipes zur Bestimmung von Dichten Die Hydrostatische Waage Die Mohrsche Waage und das Aräometer 40 Lektion 7 Ausbildung der Flüssigkeitsoberfläche in bewegten Gefäßen Allgemeine Eigenschaften der Flüssigkeiten Erweiterte Definition des Begriffes Hydrostatik Flüssigkeit in einem mit konstanter Geschwindigkeit bewegten Gefäß Flüssigkeit in einem gleichmäßig beschleunigten Gefäß Flüssigkeit in einem rotierenden Gefäß 44 Hydrodynamik und Aerodynamik 47 bis 71 VI Lektion 8 Geschwindigkeitsänderungen inkompressibler Fluide bei wechselndem Rohrquerschnitt und ohne Reibung Definition des inkompressiblen Fluides Die stationäre Strömung ohne Reibungsverluste Die Begriffe Stromlinie" und Stromröhre" 48

8.3 Die Kontinuitätsgleichung für inkompressible Mittel Seite.. 48 Lektion 9 Energieerhaltung inkompressibler Fluide beim Strömen durch Rohrleitungen und ohne Reibungsverluste 51 9.

4 8.3 Die Kontinuitätsgleichung für inkompressible Mittel Seite.. 48 Lektion 9 Energieerhaltung inkompressibler Fluide beim Strömen durch Rohrleitungen und ohne Reibungsverluste Die drei Energieformen eines strömenden Fluides Energieeinheiten Die Energiegleichung nach Bernoulli Anwendungen zur Kontinuitäts- und Energiegleichung DasVenturi-Prinzip Ermittlung der Strömungsgeschwindigkeit 58 Lektion 10 Ausfluß aus Gefäßen Ausfluß in die freie Umgebung bei gleichbleibendem Flüssigkeitsspiegel Ausfluß aus Seitenöffnungen Ausfluß aus Seitenöffnungen mit kleinem Strömungsquerschnitt Ausfluß aus hohen Seitenöffnungen Einfluß der geometrischen Form der Ausflußöffnung Ausfluß aus hohen rechteckigen Seitenöffnungen Der Überfall Ausfluß bei sinkendem Flüssigkeitsspiegel Ausfluß unter Gegendruck Ausgleich des Fluidspiegels Konstante Fluidspiegel Ausfluß aus Gefäßen mit Überdruck 69 Reibungsverluste strömender Fluide 72 bis 117 Lektion 11 Fluidreibung Der Unterschied zwischen äußererund innerer Reibung Fluidität und Zähigkeit, Newtonsches und Nicht-Newtonsches Fluid Die dynamische Viskosität Die kinematische Viskosität Der Einfluß der Zähigkeit auf die Strömungsform Laminare und turbulente Strömungsform Die Reynoldssche Zahl als Kriterium für die Strömungsform 76 Lektion 12 Kräfte am umströmten Körper Definition des umströmten Körpers Die Entstehung von Fluidwirbeln Der Strömungswiderstand Der dynamische Auftrieb Der Magnuseffekt 83 VII

Seite Lektion 13 Erweiterte Bernoullische Gleichung für die Fluidströmung in Rohren 85 13.

5 Seite Lektion 13 Erweiterte Bernoullische Gleichung für die Fluidströmung in Rohren Erfassung von Verlusthöhe und Druckverlust mit der Gleichung von Bernoulli Verlusthöhe und Druckverlust in einer von einem inkompressiblen Fluid durchströmten Rohrleitung mit konstantem Kreisquerschnitt Das Druckliniengefälle Verluste bei der laminaren Rohrströmung inkompressibler Fluide Gesetz von Stokes Gesetz von Hagen-Poiseuille Die Berechnung der Verlusthöhe und des Druckverlustes bei der laminaren Rohrströmung eines inkompressiblen Fluides Verluste bei der turbulenten Rohrströmung inkompressibler Fluide Verteilung der Geschwindigkeit über den Rohrquerschnitt bei turbulenter Strömung Die Berechnung der Verlusthöhe und des Druckverlustes bei der turbulenten Rohrströmung eines inkompressiblen Fluides Reibungszahl bei glatten Rohren Reibungszahl bei rauhen Rohren Hinweis für die Rohrleitungsberechnung 94 Lektion 14 Druckverluste in Rohrleitungssystemen mit Einbauten und Formstücken Einzelwiderstände in einem Rohrleitungssystem Berechnung des Druckverlustes in Rohrleitungssystemen Die gleichwertige Rohrlänge 101 Lektion 15 Geschwindigkeits- und Durchflußmessung strömender inkompressibler Fluide Einteilung der Meßverfahren für hydraulische Daten Beschreibung der Meßverfahren Ausschlagverfahren Induktive Durchflußmessung Verdrängungsprinzip Durchflußmessung mit Ultraschall Geschwindigkeits- und Durchflußmessung mittels Kontinuitätsgleichung und Energiegleichung Staugeräte Schwebekörper-Durchflußmeßgeräte Drosselgeräte Das Normventurirohr Normdüse und Normblende 108 VIII Lektion 16 Strömung von Flüssigkeiten in oben offenen Gerinnen Das offene Gerinne Die gleichförmige Fließgeschwindigkeit in einem offenen Gerinne Die Fließformel 112

Seite 16.4 Hydraulisch günstige Querschnitte oben offener Gerinne 114 16.4.1 Hydraulisch günstig, da kleinster benetzender Umfang 114 16.4.1.1 Festgelegter Rechteckquerschnitt 114 16.4.1.2 Festgelegter Trapezquerschnitt mit festgelegtem Böschungswinkel 115 16.

6 Seite 16.4 Hydraulisch günstige Querschnitte oben offener Gerinne Hydraulisch günstig, da kleinster benetzender Umfang Festgelegter Rechteckquerschnitt Festgelegter Trapezquerschnitt mit festgelegtem Böschungswinkel Hydraulisch günstig, da größter Querschnitt 116 Kompressible Fluide H8 bis 125 Lektion 17 Kontinuitäts- und Energiegleichung des kompressiblen Massenstromes Kompressibilität in der Technischen Strömungslehre 118 Die Kontinuitätsgleichung des kompressiblen Massenstromes 118 Der maximale Massenstrom 119 Die Ursache der Kompressibilitätszunahme bei großer Strömungsgeschwindigkeit 120 Berechnung der Schallgeschwindigkeit 120 Die Schallgeschwindigkeit in festen Stoffen 121 Die Schallgeschwindigkeit in Flüssigkeiten 121 Die Schallgeschwindigkeit in Gasen und Dämpfen 122 Die Machzahl 122 Ansatz zur eindeutigen Beschreibung des kompressiblen Massenstromes Die Energiegleichung des kompressiblen Massenstromes 124 Lösungsgänge zu den Übungsaufgaben 126 bis 140 Ergebnisse der Vertiefungsaufgaben 141 bis 145 Sachwortverzeichnis 146 bis 149 Griechisches Alphabet 150 DIN-Normen, Auswahl zu den Sachgebieten dieses Buches 150 IX

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