Sie suchen einen schnellen Überblick über die Strömungsmechanik? Dann ist dies genau das richtige Buch für Sie. Die Autoren erklären zuerst die wichtigen Grundlagen und Eigenschaften von Fluiden. Dann erläutern sie, was es zu ruhenden und sich bewegenden Fluiden zu wissen gibt und führen Sie in die Anwendung für ideale und reibungsbehaftete Strömungen ein. Anschließend lernen Sie das Wesentliche über Impulssatz, kompressiblen Strömungen und Strömungen mit Arbeitsaustausch. Übungsaufgaben mit Lösungen helfen Ihnen, Ihr Wissen zu festigen und zu prüfen.
Inhaltsverzeichnis
Einleitung 25
Was Sie schon immer ü ber die Strö mungsmechanik wissen wollten 25
Zielgruppe dieses Buches und notwendiges Vorwissen 27
Ziel des Buches 28
Eine kurze Gebrauchsanleitung 28
1 Grundlagen und Fluideigenschaften 31
Die Teilgebiete der Strö mungsmechanik 31
Was ist ein Fluid? 32
Phasen und Grenzflä chen 34
System und Systemgrenze 34
Grö ß en und Einheiten 35
Physikalische Eigenschaften von Fluiden 36
Auf einen Blick 55
Ü bungsaufgaben 56
2 Ruhende Fluide (Hydrostatik) 59
Was ist Hydrostatik? 59
Fluiddruck 59
Hydrostatische Grundgleichung 67
Krä fte auf ebene Wä nde 77
Krä fte auf gekrü mmte Wä nde 85
Auftrieb und Schwimmen 90
Auf einen Blick 93
Ü bungsaufgaben 94
3 Grundlagen strö mender Fluide 99
Grundbegriffe und Einteilung von Strö mungen 99
Strö mungsgeschwindigkeit 102
Darstellung und Visualisierung von Strö mungen 107
Durchfluss und Kontinuitä tsgleichung 110
Ä hnlichkeitsgesetze und dimensionslose Kennzahlen 113
Laminare und turbulente Strö mungen 116
Grenzschichtströ mung und Strö mungsablö sungen 120
Reibungsfreie und reibungsbehaftete Strö mung 127
Inkompressible und kompressible Strö mung 128
Auf einen Blick 130
Ü bungsaufgaben 131
4 Reibungsfreie (ideale) Strö mung 133
Eigenschaften reibungsfreier Strö mungen 133
Eulersche Bewegungsgleichung entlang eines Stromfadens 134
Energiegleichung und Bernoulli-Gleichung 136
Statischer Druck, dynamischer Druck und Totaldruck 146
Staupunktströ mung und Druckmessung 147
Dü sen- und Diffusor-Strö mung 150
Venturi-Rohr 153
Auf einen Blick 155
Ü bungsaufgaben 156
5 Reibungsbehaftete (reale) Strö mungen 161
Eigenschaften realer Strö mungen 161
Erweiterte Bernoulli-Gleichung 162
Laminare Rohrströ mung 168
Turbulente Rohrströ mung 175
Strö mung durch nicht kreisfö rmige Rohrquerschnitte 183
Druckverlust in technischen Rohrleitungssystemen 185
Umströ mung von Kö rpern 193
Auf einen Blick 201
Ü bungsaufgaben 201
6 Impulssatz 205
Was ist der Impulssatz? 205
Herleitung des Impulssatzes 206
Anwendungen des Impulssatzes 211
Auf einen Blick 227
Ü bungsaufgaben 228
7 Kompressible Strö mungen 231
Eigenschaften kompressibler Strö mungen 231
Energiegleichungen fü r kompressible Strö mungen 232
Schallgeschwindigkeit 241
Kompressible Rohrströ mung 244
Ausströ mung aus Mü ndungen und Dü sen 247
Auf einen Blick 258
Ü bungsaufgaben 259
8 Strö mungen mit Arbeitsaustausch 261
Einteilung und Grundbegriffe 261
Energiegleichung fü r Strö mungsmaschinen 262
Zusammenwirken von Strö mungsmaschine und Leitungssystem 267
Auf einen Blick 272
Ü bungsaufgaben 273
9 Musterlö sungen zu den Ü bungsaufgaben 275
Literatur 321
Hä ufig verwendete Formelzeichen 323
Lateinische Formelzeichen 323
Griechische Formelzeichen 326
Kopf- und Fuß zeichen, Indizes 327
Anhang: Moody-Diagramm 329
Stichwortverzeichnis 331
