Übungsbuch Strömungsmechanik Grundlagen, Grundgleichungen, analytische und numerische Lösungsmethoden, Softwarebeispiele
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Wiesbaden
Vieweg + Teubner
2010
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VII
INHALTSVERZEICHNIS
1 EINFUEHRUNG 1
2 GRUNDLAGEN DER STROEMUNGSMECHANIK 3
2.1 STROEMUNGSBEREICHE 3
2.2 HYDRO UND AEROSTATIK 10
2.2.1 HYDROSTATIK 10
2.2.2 AEROSTATIK 17
2.3 HYDRO- UND AERODYNAMIK, STROMFADENTHEORIE 23
2.3.1 KINEMATISCHE GRUNDBEGRIFFE 23
2.3.2 INKOMPRESSIBLE STROEMUNGEN 33
2.3.3 KOMPRESSIBLE STROEMUNGEN 52
2.4 TECHNISCHE STROEMUNGEN 63
2.4.1 TURBULENTE STROEMUNGEN 63
2.4.2 IMPULSSATZ 73
2.4.3 DREHIMPULSSATZ 89
2.4.4 ROHRHYDRAULIK 95
2.4.5 STROEMUNGEN NICHT-NEWTONSCHER MEDIEN 108
2.4.6 STROEMUNGSABLOESUNG 115
2.4.7 STROEMUNGSMASCHINEN 123
2.5 AERODYNAMIK DES FLUGZEUGES 130
2.5.1 PROFILSTROEMUNG 130
2.5.2 TRAGFLUEGELSTROEMUNG 133
2.6 STROEMUNGEN MIT WAERMEUEBERTRAGUNG 135
2.6.1 BEHEIZTE VERTIKALE PLATTE 138
2.6.2 ROHRSTROEMUNG 140
3 GRUNDGLEICHUNGEN DER STROEMUNGSMECHANIK 142
3.1 KONTINUITAETSGLEICHUNG 142
3.2 NAVIER-STOKES-GLEICHUNGEN 145
3.2.1 LAMINARE STROEMUNGEN 145
3.2.2 REYNOLDS-GLEICHUNGEN FUER TURBULENTE STROEMUNGEN 157
3.2.3 TURBULENZMODELLE 166
3.2.4 GROBSTRUKTURSIMULATION 176
3.3 ENERGIEGLEICHUNGEN 179
3.3.1 LAMINARE STROEMUNGEN 179
3.3.2 TURBULENTE STROEMUNGEN 185
3.4 GRENZSCHICHTGLEICHUNGEN 188
3.4.1 INKOMPRESSIBLE STROEMUNGEN 188
3.4.2 KOMPRESSIBLE STROEMUNGEN 195
3.5 POTENTIALGLEICHUAGEN 198
3.5.1 KOMPRESSIBLE STROEMUNGEN 198
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DIGITALISIERT DURCH
IMAGE 2
VIII INHALTSVERZEICHNIS
3.5.2 INKOMPRESSIBLE STROEMUNGEN 204
3.6 GRUNDGLEICHUNGEN IN ERHALTUNGSFORM 215
4 NUMERISCHE LOESUNGSMETHODEN 221
4.1 ANALYTISCHE VORBEREITUNG 221
4.1.1 DIMENSIONSANALYSE 221
4.1.2 LINEARISIERUNG 228
4.1.3 STABILITAETSANALYSE 236
4.1.4 STRUKTURANALYSE 239
4.2 DISKRETISIERUNG 245
4.2.1 GALERKIN-METHODE 245
4.2.2 FINITE-ELEMENTE-METHODE 254
4.2.3 FINITE-DIFFERENZEN-METHODE 258
4.2.4 FINITE-VOLUMEN-METHODE 265
4.2.5 MOLEKULARDYNAMISCHE SIMULATIONSMETHODE 278
5 ANHANG 284
5.1 UEBERSICHT UEBER DIE AUFGABEN 284
5.2 STROEMUNGSMECHANIK SOFTWARE 289
BEZEICHNUNGEN 293
AUSGEWAEHLTE LITERATUR 296
SACHWORTVERZEICHNIS 297
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