Grundzüge der Strömungslehre: Grundlagen, Statik und Dynamik der Fluide ; mit zahlreichen Übungen
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| Language: | German |
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Wiesbaden
Vieweg + Teubner
2010
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VII
INHALTSVERZEICHNIS
EINLEITUNG, UEBERBLICK UND GRUNDLAGEN 1
1 EIGENSCHAFTEN VON FLUIDEN 4
1.1 MOLEKULARER AUFBAU - MIKROSTRUKTUR 4
1.2 WIDERSTAND GEGEN FORMAENDERUNGEN (ELASTIZITAET, VISKOSITAET) 5 1.3
GASKINETISCHE ERKLAERUNG DER INNEREN REIBUNG 11
1.4 VOLUMENAENDERUNG UND ZUSTANDSGIEICHUNG FUER GASE 13
1.5 OBERFLAECHEN-ODER GRENZFLAECHENSPANNUNG UND KAPILLARITAET 15
2 HYDRO- UND AEROSTATIK 26
2.1 FLUESSIGKEITSDRUCK P 26
2.2 FLUESSIGKEITSDRUCK IN KRAFTFELDERN 27
2.3 DRUCKKRAFT AUF EBENE BEHAELTERWAENDE 32
2.4 HYDROSTATISCHER AUFTRIEB. DRUCKKRAFT AUF GEKRUEMMTE FLAECHEN 35
3 HYDRO- UND AERODYNAMIK 38
3.1 STROMFADENTHEORIE 38
3.1.1 GRUNDBEGRIFFE 38
3.1.2 GRUNDGLEICHUNGEN DER STROMFADENTHEORIE 43
3.1.3 STROMFADENTHEORIE IN EINZELAUSFUEHRUNGEN 48
3.1.3.1 BEWEGUNG AUF KONZENTRISCHEN KREISBAHNEN (WIRBEL) 49 3.1.3.2
WIRBELQUELL-ODER WIRBELSENKENSTROEMUNG 51 3.1.3.3 DREHBEWEGUNG UNTER
BERUECKSICHTIGUNG DER SCHWERE 53 3.1.3.4 VERSCHIEDENE DRUCKBEGRIFFE UND
DEREN MESSUNG 54
3.1.3.5 AUSSTROEMEN AUS EINEM BEHAELTER 57
3.1.3.6 GASDYNAMISCHE BETRACHTUNGEN. DIE STROEMUNG IN DER LAVAL-DUESE. DER
SENKRECHTE VERDICHTUNGSSTOSS 60 3.2 REIBUNGSFREIE, EBENE UND RAEUMLICHE
STROEMUNGEN 74
3.2.1 KONTINUITAET (= MASSENERHALTUNG) 74
3.2.2 EULERSCHE BEWEGUNGSGLEICHUNGEN 75
3.2.3 EBENE, STATIONAERE, INKOMPRESSIBLE POTENTIALSTROEMUNG 76 3.2.4
BEISPIELE FUER ELEMENTARE UND ZUSAMMENGESETZTE POTENTIAL- STROEMUNGEN 82
3.2.5 POTENTIALSTROEMUNGEN UM VORGEGEBENE KOERPER 91
3.3 STROEMUNG MIT REIBUNG 97
3.3.1 IMPULSSATZ MIT ANWENDUNGEN 97
3.3.1.1 DURCHSTROEMEN EINES KRUEMMERS 99
3.3.1.2 DUESE UND DIFFUSOR FREI AUSBLASEND 102
3.3.1.3 CARNOTSCHER STOSSDIFFUSOR 103
3.3.1.4 BORDA-MUENDUNG 105
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DIGITALISIERT DURCH
IMAGE 2
VIII INHALTSVERZEICHNIS
3.3.1.5 SCHUB EINES LUFTATMENDEN TRIEBWERKES 106
3.3.1.6 WIDERSTAND EINES HALBKOERPERS IM KANAL 107 3.3.2 DREHIMPULSSATZ
MIT ANWENDUNG 108
3.3.2.1 DURCHSTROEMEN EINES RADIALEN LAUFRADES 109 3.3.3 GRUNDSAETZLICHES
ZUM REIBUNGSEINFLUSS - KENNZAHLEN 111 3.3.4 LAMINARE UND TURBULENTE
STROEMUNG 115
3.3.5 GESCHWINDIGKEITSVERTEILUNG UND DRUCKABFALL IN KREISROHREN BEI
LAMINARER UND TURBULENTER STROEMUNG 117
3.3.6 LAMINARE UND TURBULENTE STROEMUNG DURCH RAUE ROHRE
(NIKURADSE-DIAGRAMM) 123
3.3.7 STROEMUNG IN DER EINLAUFSTRECKE 125
3.3.8 GESCHWINDIGKEITSSCHWANKUNGEN UND SCHEINBARE SCHUB- SPANNUNGEN 128
3.3.9 PRANDTLSCHER MISCHUNGSWEGANSATZ FUER DIE SCHWANKUNGS-
GESCHWINDIGKEITEN 131
3.3.10 ALLGEMEINE FORM DER NAVIER-STOKES-GLEICHUNGEN 134 3.3.11
SPEZIELLE LOESUNGEN DER NAVIER-STOKES-GLEICHUNGEN 136 3.3.12 EINFUEHRUNG
IN DIE GRENZSCHICHTTHEORIE 141
3.3.13 ENERGIESATZ 150
3.3.14 WIDERSTAND UND DRUCKVERLUST 152
3.3.15 AEHNLICHKEITSBETRACHTUNGEN 157
4 VERTIEFENDE UEBUNGSAUFGABEN 161
4.1 AUFGABE: EINSTROEMEN IN EINEN TAUCHBEHAELTER (SINKENDES SCHIFF) 161
4.2 AUFGABE: SCHWINGENDE FLUESSIGKEITSSAEULE (U-ROHRMANOMETER) 163 4.3
AUFGABE: ZEITABHAENGIGE AUSSTROEMUNG AUS EINEM BEHAELTER (ANLAUFSTROEMUNG)
164
4.4 AUFGABE: ALLGEMEINES AUSFLUSSPROBLEM 166
4.5 AUFGABE: VERALLGEMEINERTES UEBERSTROEMPROBLEM 168
4.6 AUFGABE: WINDENERGIEANLAGE 171
4.7 AUFGABE: REIBUNGSWIDERSTAND BEI DER UMSTROEMUNG EINER EBENEN PLATTE
174 4.8 AUFGABE: PLOETZLICH BESCHLEUNIGTE PLATTE
(RAYLEIGH-STOKES-PROBLEM) .... 175 4.9 AUFGABE: KOMPRESSIBLES EIN- UND
AUSSTROEMEN 177
4.10 AUFGABE: LAVALDUESENSTROEMUNG 180
4.11 AUFGABE: GESCHWINDIGKEIT BEIM FREIEN FALL (FALLSCHIRMSPRINGER) 182
4.12 AUFGABE: AUFTRIEBSBEIWERTE VON FLUGZEUGEN (START UND REISEFLUG) 183
DIMENSIONEN UND EINHEITEN DER WICHTIGSTEN AUFTRETENDEN GROESSEN 185
AUSGEWAEHLTE LITERATUR 186
NAMEN- UND SACHWORTVERZEICHNIS 187
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