Skip to main content
main-content

Über dieses Buch

Dieses Buch bietet eine Lernhilfe für Studierende der Strömungsmechanik, entweder begleitend zu Vorlesungen oder in Vorbereitung zur Klausur. Es ist die Erfahrung des Autors, dass Erfolg in der Strömungsmechanik u.a. stark von geleisteten Übungen abhängt. Das Buch gibt hierzu ein Angebot vollständig durchgerechneter Aufgaben verschiedener Themen und Schwierigkeitsgrade. Das erste Kapitel behandelt die Kinematik von Flüssigkeiten. Daran schließen sich Aufgaben zu den kontinuumsmechanischen Grundlagen der Strömungslehre an. Hier werden Anwendungen zu den Erhaltungsgleichungen in integraler und differentieller Form behandelt, d.h. Lösungen zur Kontinuitäts- und zur Impulsgleichung sowie zum Drallsatz und der Energiegleichung. In den nachfolgenden Kapiteln werden die Bilanzgleichungen an technischen Beispielen problemorientiert vereinfacht; es kommt so zu geschlossenen Lösungen z.B. in der Schichtentheorie, Hydrostatik und Stromfadentheorie.

Inhaltsverzeichnis

Frontmatter

Kapitel 1. Kinematik der Flüssigkeiten

Die Strömungslehre wird in dieser Aufgabensammlung im Rahmen der Kontinuumsmechanik behandelt. Wir betrachten Strömungsfelder deren Abmessungen sehr groß gegen die Molekülabstände in der Flüssigkeit sind. Bezeichnet λ die mittlere freie Weglänge zwischen den Molekülen und l eine typische Länge der Strömung, so muss die Knudsen-Zahl Kn =λ /l ≪1 sein.
Hubert Marschall

Kapitel 2. Grundgleichungen der Kontinuumsmechanik

Die Masse m eines materiellen Volumens V(t), welches aus ein und denselben Flüssigkeitsteilchen besteht, bleibt zeitlich konstant.
Hubert Marschall

Kapitel 3. Materialgleichungen

Die Bewegung einer Flüssigkeit entsteht durch das Einwirken äußerer Kräfte, die Spannungen in der Flüssigkeit erzeugen. Zur Beschreibung der Bewegung der Flüssigkeit durch die Bilanzgleichungen sind Materialgleichungen erforderlich, die den Zusammenhang zwischen den Spannungen und der Deformation in der Flüssigkeit herstellt.
Hubert Marschall

Kapitel 4. Bewegungsgleichungen für Newtonsche Flüssigkeiten

Wird in den Causchyschen Bewegungsgleichungen (2.13) das Materialgesetz (3.6) für die Newtonsche Flüssigkeit eingesetzt, so erhält man die Navier-Stokeschen Gleichungen.
Hubert Marschall

Kapitel 5. Hydrostatik

In einer ruhenden Flüssigkeit (\( \vec{u} \equiv \,0 \)) treten keine Reibungsspannungen sonder nur Druckkräfte auf. Aus den Erhaltungssätzen für Masse (2.5) und Impuls (2.13) erhält man die Gleichungen.
Hubert Marschall

Kapitel 6. Laminare Schichtenströmung

Für besonders einfache Geometrien lassen sich exakte Lösungen der Bewegungsgleichungen angeben. Der Grund hierfür liegt im Verschwinden der nichtlinearen Terme, die das Auffinden exakter Lösungen wesentlich erschweren. Eine Schichtenströmung liegt dann vor, wenn sich die Strömungsgeschwindigkeit nur senkrecht zur Ausbreitungsrichtungändert.
Hubert Marschall

Kapitel 7. Stromfadentheorie

In vielen praktischen Fällen liegen Symmetrien in Strömungsfeldern vor, so dass man zu deren Beschreibungen nur eine Geschwindigkeitskomponente und eine Raumkoordinate benötigt. Die Berechnung derartiger Stömungen findet in sogenannten Stromröhren statt. Alle Stromlinien die durch eine geschlossene Kurve C verlaufen, bilden die Mantelfläche einer Stromröhre (siehe Abb. 7.1).
Hubert Marschall

Kapitel 8. Themenübergreifende Aufgaben

Von der stationären, ebenen Strömung einer Newtonschen Flüssigkeit mit konstanter dynamischer Viskosität η und konstanter Dichte ϱ, ist die u1-Komponente des Geschwindigkeitsfeldes gegeben.
Hubert Marschall

Kapitel 9. Lösungen zu den Aufgaben

Im Kapitel 9 des Buches werden die Lösungen zu den gestellten Aufgaben angegeben, die sehr ausführlich ausgearbeitet sind.
Hubert Marschall

Backmatter

Weitere Informationen

Premium Partner

BranchenIndex Online

Die B2B-Firmensuche für Industrie und Wirtschaft: Kostenfrei in Firmenprofilen nach Lieferanten, Herstellern, Dienstleistern und Händlern recherchieren.

Whitepaper

- ANZEIGE -

Grundlagen zu 3D-Druck, Produktionssystemen und Lean Production

Lesen Sie in diesem ausgewählten Buchkapitel alles über den 3D-Druck im Hinblick auf Begriffe, Funktionsweise, Anwendungsbereiche sowie Nutzen und Grenzen additiver Fertigungsverfahren. Eigenschaften eines schlanken Produktionssystems sowie der Aspekt der „Schlankheit“ werden ebenso beleuchtet wie die Prinzipien und Methoden der Lean Production.
Jetzt gratis downloaden!

Marktübersichten

Die im Laufe eines Jahres in der „adhäsion“ veröffentlichten Marktübersichten helfen Anwendern verschiedenster Branchen, sich einen gezielten Überblick über Lieferantenangebote zu verschaffen. 

Bildnachweise