Ob es Ihnen gefällt oder nicht, für einen Ingenieur gehört die Strömungsmechanik einfach dazu. Peter Hakenesch erklärt Ihnen von der Pike auf, was Sie zu diesem Thema wissen müssen. Er beginnt mit den Begriffsdefinitionen und Klassifizierungen, erläutert Hydrostatik, Aerostatik und vieles mehr. Sie erfahren das Wichtigste zu Strömung von Fluiden und zur Gasdynamik und zum Schluss widmet sich der Autor dann auch noch Impuls und Drall wie auch den kompressiblen Strömungen. So ist dieses Buch Ihr freundlicher Begleiter bei Ihren ersten Schritten in den Fluss der Strömungsmechanik.
Inhaltsverzeichnis
Einleitung 21
Über dieses Buch 21
Konventionen in diesem Buch 21
Wie dieses Buch strukturiert ist 21
Anhang 23
Symbole, die in diesem Buch verwendet werden 23
Wie es weitergeht 23
Teil I Methodik, Werkzeuge und Klassifizierung von Strömungen 25
Kapitel 1 Charakteristische Merkmale der Strömungsmechanik 27
Um was geht es denn bei der Strömungsmechanik? 27
Was die Strömungsmechanik von anderen Wissensgebieten unterscheidet 28
Veränderung der Arbeitsweise von Strömungsmechanikern im Verlauf der Geschichte 30
Kapitel 2 So arbeiten Strömungsmechaniker 33
Strömungssimulation in Windkanälen 34
Wozu werden Windkanäle benötigt? 34
Konstruktionsprinzipien von Windkanälen 36
Strömungssimulation mit numerischen Methoden: CFD 39
Historische Entwicklung von CFD 39
Wie die CFD eingesetzt wird 39
Kapitel 3 Gliederung und Begriffsdefinitionen - Ordnung muss sein 41
Fluid oder Festkörper 41
Gliederung der Strömungsmechanik 41
Bahnlinie und Stromlinie 43
Stromfaden und Stromröhre 47
Kapitel 4 Klassifizierung von Strömungen oder wie man sich das Leben einfach gestalten kann 49
Reibung - reale und ideale Fluide 49
Zeitverhalten - stationäre, instationäre und quasistationäre Strömungen 52
Dimensionen - ein-, zwei- oder dreidimensionale Strömungen 54
Kompressibilität - kompressible und inkompressible Strömungen 55
Mach-Zahl im Strömungsfeld 56
Fließverhalten 64
Teil II Hydrostatik 67
Kapitel 5 Druck oder was uns alle belastet 69
Druck als Zustandsgröße 71
Druckbegriffe - alles nur eine Frage des Standpunkts 72
Druck als physikalische Größe 73
Hydrostatischer Druck 74
Hydrostatisches oder Pascalsches Paradoxon 76
Verbundene Gefäße oder kommunizierende Röhren 77
Begrenzung der Saugwirkung einer Pumpe 79
Kavitation 81
Druckmessung 82
Korrekturen: Einfluss von Temperatur und Luftfeuchte 84
Einbau von Drucksonden - statische Größen und Totalgrößen 86
Kapitel 6 Statischer Auftrieb oder das tragische Ende eines Goldschmiedes 91
Statischer Auftrieb nach dem Prinzip des Archimedes 91
Warum Ihre Badezimmerwaage lügt 93
Statischer Auftrieb als Ergebnis von Druckdifferenzen 93
Die Problematik des Schiffshebewerks 96
Grenzen des archimedischen Auftriebs 98
Kapitel 7 Oberflächenspannung - warum der Wasserläufer nicht versinkt 101
Teilchenkräfte - was den Regentropfen zusammenhält 101
Kapillarwirkung 105
Einfache Methoden zur Bestimmung der Oberflächenspannung 106
Kapillarmethode 106
Tropfen- oder Stalagmometermethode 107
Ringmethode 108
Kapitel 8 Druckkräfte auf Begrenzungsflächen 109
Belastung einer ebenen horizontalen Fläche 109
Belastung einer ebenen senkrechten Fläche 110
Betrag der KraftF 110
Lage des KraftangriffspunktesD 111
Belastung einer ebenen geneigten Fläche 114
Belastung einer gekrümmten, abwickelbaren Fläche 114
Abwickelbare Flächen 115
Berechnung der horizontalen Kraftkomponente 115
Berechnung der vertikalen Kraftkomponente 116
Berechnung der resultierenden Gesamtkraft 116
Belastung einer nicht-abwickelbaren Fläche 117
Berechnung der horizontalen Kraftkomponenten 117
Berechnung der vertikalen Kraftkomponente 118
Berechnung der resultierenden Gesamtkraft 119
Kapitel 9 Fluide unter Beschleunigung 121
Niveauflächen - überall der gleiche Druck 121
Fluide unter dem Einfluss einer translatorischen Beschleunigung 122
Fluide unter dem Einfluss einer rotatorischen Beschleunigung 122
Druck im Inneren eines rotierenden Fluids 125
Kraft auf einen Deckel infolge eines rotierenden Fluids 126
Kapitel 10 Stabilität schwimmender oder schwebender Körper 129
Prinzip der statischen Stabilität 129
Berechnung des Stabilitätsmaßes 131
Teil III Aerostatik 133
Kapitel 11 Aufbau der Erdatmosphäre 135
Die Erdatmosphäre als Wärmekraftmaschine 135
Der Systembegriff d
