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Erschienen in:
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2020 | OriginalPaper | Buchkapitel

1. Grundlagen der Fluidströmung

verfasst von : Joel H. Ferziger, Milovan Perić, Robert L. Street

Erschienen in: Numerische Strömungsmechanik

Verlag: Springer Berlin Heidelberg

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Zusammenfassung

In diesem ersten Kapitel werden die grundlegenden Konzepte der Fluidströmung und ihre mathematische Beschreibung vorgestellt. Zunächst werden die Erhaltungsprinzipien für Masse, Impuls und skalare Größen eingeführt. Die geltenden Gleichungen werden in koordinatenfreier Vektorform, in Differentialform unter Verwendung kartesischer Koordinaten und Basisvektoren sowie in Integralform dargestellt. Auch die dimensionslosen Gleichungen in Differentialform werden zusammen mit der Beschreibung der Hauptparameter (Reynolds-Zahl, Mach-Zahl usw.) vorgestellt. Mehrere vereinfachte Formen von Erhaltungsgleichungen werden ebenfalls beschrieben, gefolgt von der mathematischen Klassifizierung der Strömungen. Der Plan des Buches schließt dieses Kapitel ab.

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Nächstes Kapitel Einführung in numerische Methoden
Fußnoten
1
Fettgedruckte Symbole, z. B. \(\mathbf{v}\) oder \(\mathbf{f}\), sind im Kontext dieses Buches Vektoren mit drei Komponenten.
 
2
Diese Gleichung wird oft als Kontrollvolumen-Gleichung oder als Reynolds-Transporttheorem bezeichnet.
 
3
Zum Beispiel kann Blut bei hohen Scherraten als newtonsches Fluid behandelt werden (Tokuda et al. 2008), aber mit einer variablen Viskosität in anderen Fällen (Perktold und Rappitsch 1995).
 
4
Unter bestimmten Umständen, z. B. bei sehr hohem Druck oder in der Tiefsee, muss die Kompressibilität von Flüssigkeiten berücksichtigt werden. Ebenso muss, wie in Abschn. 1.1 beschrieben, bei der Simulation der Atmosphäre die kompressible Version der Strömungsgleichungen verwendet werden, obwohl die Mach-Zahl sehr klein ist.
 
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Metadaten
Titel
Grundlagen der Fluidströmung
verfasst von
Joel H. Ferziger
Milovan Perić
Robert L. Street
Copyright-Jahr
2020
Verlag
Springer Berlin Heidelberg
Buch
Numerische Strömungsmechanik

Print ISBN: 978-3-662-46543-1

Electronic ISBN: 978-3-662-46544-8

Copyright-Jahr: 2020

DOI
https://doi.org/10.1007/978-3-662-46544-8_1

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