Technische Fluidmechanik
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1 Technische Fluidmechanik überarbeitet Technische Fluidmechanik schnell und portofrei erhältlich bei beck-shop.de DIE FACHBUCHHANDLUNG Thematische Gliederung: Kontinuumsmechanik, Strömungslehre Springer Verlag C.H. Beck im Internet: ISBN
2 Inhaltsverzeichnis 1 Allgemeines Begriffe,Dimensionen,Formelzeichen AufgabeundBedeutung WichtigeEigenschaftenderFluide Kompressibilität Stoffartenund-kombinationen Teilchenkräfte, Kapillarität Teilchenkräfte Kapillarität Krümmungsdruck Mittlere freie Teilchenweglänge Viskosität Definition Fluidreibungsgesetz nach Newton Dynamische Viskosität η Kinematische Viskosität ν Viskositätseinheiten Schallgeschwindigkeit Fluidkräfte,realeundidealeFluide Fluid-Statik (Hydro- und Aerostatik) Grenzflächen(Trennflächen,freieOberflächen) Grundsätzliches Fluid in Ruhe oder konstanter Translationsbewegung Fluid in beschleunigter Translationsbewegung Fluid in Rotationsbewegung Übungsbeispiele Fluid-Druck Druck-Definition (Druckspannung) Richtungsabhängigkeit des Druckes Druck-Fortpflanzung Technische Anwendung der Druck-Fortpflanzung Druckenergie DruckkraftaufgekrümmteFlächen Gleichgewichtszustand Druck-Ausbildung durch Schwerewirkung (Schweredruck) Inkompressible Fluide (Hydrostatisches Grundgesetz) KompressibleFluide(Luft-oderBarometerdruck) KommunizierendeGefäße Saugwirkung Fluidkräfte auf Wandungen Grundsätzliches Fluidkräfte gegen ebene Wandungen... 50
3 XIV Inhaltsverzeichnis Bodenkraft Seitenkraft Aufkraft Fluidkräfte gegen gekrümmte Wandungen Übungsbeispiele AuftriebundSchwimmen Auftrieb Schwimmen Gleichgewicht Stabilität Übungsbeispiele Fluid-Dynamik, Grundlagen Strömungseinteilung und Begriffe Strömungseinteilung Begriffe Fluid-Kinematik Grundsätzliches Eindimensionale Strömungen Bewegungszustand Grundgleichungen Übungsbeispiele Mehrdimensionale Strömungen Bewegungszustand Grundgleichung (Kontinuität) GAUSSscherIntegralsatz Fluid-Kinetik Ähnlichkeitstheorie Grundlagen Strömungskennzahlen aus Dimensionsanalyse BedeutungderÄhnlichkeitsgesetze Anwendung der Kennzahlen HerleitungderKennzahlendurchVergleichengleichartigerGrößen Strömungsformen LaminareStrömung TurbulenteStrömung Grenzschichttheorie Grundsätzliches Grenzschichtdicke δ Verdrängungsdicke δ Grenzschichtströmung KompressibleGrenzschichten Strömungs-Ablösungen Unstetigkeitsflächen EindimensionaleStrömungidealerFluide EULERSCHE Bewegungsgleichung der Absolutströmung EULERsche Bewegungsgleichung der Relativströmung in waagrechter Ebene. 112
4 Inhaltsverzeichnis XV Energiegleichungen der Absolutströmung Energiegleichung der Relativströmung Strömungen ohne Dichteänderung Eindimensionale Strömungen realer inkompressibler Fluide (Flüssigkeiten) Innenströmungen (Rohrströmungen) Erweiterte Energiegleichung Energieliniengefälle GeradeRohremitKreisquerschnitt GeradeRohremitbeliebigemQuerschnitt Rohreinbauten Strömungen mit Energiezufuhr und/oder Energieabfuhr KennlinievonRohrsystemen Versuchswesen Übungsbeispiele Ausfluss aus Öffnungen Grundsätzliches KleinerAusflussquerschnitt GroßerAusflussquerschnitt Übungsbeispiele Strömungen in Gerinnen Grundsätzliches GleichförmigestationäreGerinneströmung UngleichförmigestationäreGerinneströmung Plattenströmungen (eindimensionale Außenströmungen) Grundsätzliches GlattePlatte(technischglatt) RauePlatte ZulässigeRauigkeit Übungsbeispiele RotierendeScheibe Grundsätzliches FreieScheibe UmschlosseneScheibe Übungsbeispiele Strömungskräfte Impulssatz Drallsatz Hauptgleichung der Kreiselradtheorie Übungsbeispiele Mehrdimensionale Strömungen idealer Fluide EULERsche Bewegungsgleichungen LinienintegralundZirkulation Linienintegral Λ Zirkulation Γ Vergleich von Strömungsfeld mit elektromagnetischem Feld Satz von THOMSON
5 XVI Inhaltsverzeichnis Integralsatz von STOKES Potenzial-undStromfunktion KomplexesPotenzial Konforme Abbildung Strömungsklassen Potenzialströmungen Wirbelströmungen Zusammengesetzte Strömungen UmströmungvonSchaufelnundProfilen MAGNUS-Effekt Tragflügeltheorie Mehrdimensionale Strömungen realer Fluide Bewegungsgleichungen Grundsätzliches NAVIER-STOKES-Gleichungen Wirbeltransportgleichung Grenzschicht-Gleichung nach PRANDTL Schmierschichttheorie REYNOLDS-Gleichungen Turbulenz-Modelle Numerische Strömungsmechanik Körper-Umströmung Grundsätzliches Flächenwiderstand Formwiderstand Gesamtwiderstand STOKESschesWiderstandsgesetz Übungsbeispiele KräfteanumströmtenTragflächen Grundsätzliches Bezeichnungen KräfteamunendlichbreitenTragflügel Erzeugung der Zirkulation DruckverteilungamTragflügel Tragflügeleigenschaften Gleitflug Polarendiagramm KräfteanendlichbreitenTragflügeln Flugbedingungen Übungsbeispiele Strömungen mit Dichteänderung Grundsätzliches Kleine Druckstörungen (Schall) Schallgeschwindigkeit Schallausbreitung Eindimensionale kompressible Strömungen (Stromfadentheorie)
6 Inhaltsverzeichnis XVII Grundgleichungen DurchflussundKontinuität Energiesatz ImpulsundDrall Unterschall-Rohrströmungen Grundsätzliches PolytropeRohrströmung IsothermeRohrströmung AdiabateRohrströmung Rohrreibungszahl λ Drosselung Übungsbeispiele Ausströmungen (Expansionsströmungen) Grundsätzliches Mündung (einfache Düse) LAVAL-Düse(erweiterteDüse) Einströmungen (Verdichtungsströmungen) Grundsätzliches Unterschalldiffusor Überschalldiffusor Stoßdiffusor TranssonischeRohrströmung Übungsbeispiele Große Druckstörungen (Stoß, Welle) Grundsätzliches Verdichtungsstöße SenkrechterVerdichtungsstoß SchrägerVerdichtungsstoß Verdünnungswellen Zusammenstellung der Beeinflussungen von Überschallströmungen durchwellenundstöße Übungsbeispiele Mehrdimensionale kompressible Strömungen Vorbemerkung Umströmungmit(reinem)Unterschall UmströmungmitÜberschall Örtlicher Überschall ReinerÜberschall Blockierung (Choking) überschallschnell angeströmter Öffnungen Übungsbeispiele Anhang Übersicht TabellenundBilder Lösungen der Übungsbeispiele
7 XVIII Inhaltsverzeichnis 8 Schrifttum Lehrbücher Übungsbücher WeiterführendeLiteratur Handbücher Sachverzeichnis
Inhaltsverzeichnis XIII
Inhaltsverzeichnis 1 Allgemeines............................................................... 1 1.1 Begriffe, Dimensionen, Formelzeichen......................................... 1 1.2 Aufgabe und Bedeutung.....................................................
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