Fluid- und Thermodynamik

Eine Einführung

Kolumban Hutter (Autor)

Buch | Softcover

XIV, 454 Seiten

2002 | 2. Aufl. 2003
Springer Berlin (Verlag)
978-3-540-43734-5 (ISBN)

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Auf der Grundlage eines allgemein verständlichen, beiden Gebieten gemeinsamen Konzepts wird eine Einführung in die Fluid- und Thermodynamik gegeben. Die Fluiddynamik umfaßt die Hydrostatik, die Hydrodynamik der idealen und viskosen Fluide sowie die laminaren und turbulenten Rohrströmungen. In der Thermodynamik werden nach Einführung der Begriffe und der Darstellung der thermischen Zustandsgleichungen idealer Gase der erste und zweite Hauptsatz behandelt, beginnend mit der für adiabate, einfache Systeme gültigen Form nach Caratheodory bis hin zur Bilanzaussage von Clausius Duhem mit Anwendungen auf wärmeleitende viskose Fluide und die kanonischen Zustandsgleichungen. In der Gasdynamik, in der die Akustik, die stationäre isentrope Stromfadentheorie und die Stoßtheorie behandelt sind, werden Fluid- und Thermodynamik miteinander verwoben.
Das Buch schließt - als Besonderheit in der Lehrbuchliteratur - mit einem Kapitel über Dimensionsanalyse und Modelltheorie. Es eröffnet neben der Erarbeitung technischer Fragestellungen ebenso den Blick für umweltrelevante Probleme. Viele Beispiele aus Technik und Naturwissenschaft unterstützen diese Blickweise.

1. Einleitung.- 1.1 Historische Notizen und Abgrenzung des Fachgebietes.- 1.2 Eigenschaften von Flüssigkeiten.- 2. Hydrostatik.- 2.1 Der Flüssigkeitsdruck.- 2.2 Grundgleichung der Hydrostatik.- 2.3 Druckverteilung in einem dichtebeständigen, schweren Fluid.- 2.4 Hydrostatischer Auftrieb schwimmender Körper.- 2.5 Hydrostatik im beschleunigten Bezugssystem.- 2.6 Druckverteilung in der Atmosphäre.- 3. Hydrodynamik idealer Fluide.- 3.1 Kinematische Grundbegriffe.- 3.2 Massenbilanz, Kontinuität.- 3.3 Impulsbilanz.- 3.4 Die Bernoullische Gleichung.- 3.5 Einfache Anwendungen der Bernoullischen Gleichung.- 3.6 Globale Formulierung des Impulssatzes.- 3.7 Anwendungen des Impulssatzes.- 3.8 Strömungen um unendlich lange Tragflügel.- 3.9 Drallbilanz.- 3.10 Anwendungen des Drallsatzes.- 4. Viskose Flüssigkeiten.- 4.1 Dynamische Grundgleichungen viskoser Flüssigkeiten.- 4.2 Ebene Schichtenströmungen.- 4.3 Anwendungen.- 4.4 Dreidimensionale Kriechströmung eines pseudo-plastischen Fluids mit freier Oberfläche.- 5. Rohrströmungen.- 5.1 Laminare Rohrströmungen.- 5.2 Turbulente Strömungen in Rohren.- 6. Thermodynamik.- 6.1 Grundsätzhches sowie geschichthche Bemerkungen.- 6.2 Allgemeine Begriffe und Definitionen.- 6.3 Thermische Zustandsgieichungen.- 6.4 Reversible und irreversible thermodynamische Prozesse.- 6.5 Der erste Hauptsatz.- 6.6 Der zweite Hauptsatz - Prinzip der Irreversibilität.- 6.7 Verallgemeinerung des 2. HS für nicht-adiabate Systeme.- 6.8 Anwendungen des zweiten Hauptsatzes.- 6.9 Zustandsgieichungen.- 7. Gasdynamik.- 7.1 Einleitende Bemerkungen.- 7.2 Ausbreitung kleiner Störungen in einem Gas.- 7.3 Stationäre, isentrope Stromfadentheorie.- 7.4 Stoßtheorie.- 8. Dimensionsanalyse.- 8.1 Maß-Systeme und Dimensionen.- 8.2 Theorie der dimensionsbehaftetenGleichungen.- 8.3 Algebraische Theorie der Dimensionsanalyse.- 8.4 Theorem von Buckingham.- 8.5 Ähnlichkeit und Modellversuche.- A Vektor analysis und Integralsätze.- A.l Der Gradient.- A.2 Der Gaußsche Satz und die Divergenz.- A.3 Der Stokessche Satz und die Rotation.

Erscheint lt. Verlag	8.10.2002
Zusatzinfo	XIV, 454 S. 30 Abb.
Verlagsort	Berlin
Sprache	deutsch
Maße	155 x 235 mm
Gewicht	682 g
Themenwelt	Naturwissenschaften ► Physik / Astronomie ► Mechanik
	Naturwissenschaften ► Physik / Astronomie ► Thermodynamik
	Technik ► Maschinenbau
Schlagworte	Auftrieb • Dimensionsanalyse • Druck • fluid- and aerodynamics • Fluiddynamik • Flüssigkeit • Gasdynamik • Hydrodynamik • Hydrostatik • Rhe • Rohrströmungen • Stromfaden • Stromfadentheorie • Thermodynamik • Thermodynamik; Handbuch/Lehrbuch • Tragflügel • Turbulente Strömung • Viskose Flüssigkeiten
ISBN-10	3-540-43734-7 / 3540437347
ISBN-13	978-3-540-43734-5 / 9783540437345
Zustand	Neuware