Diese Sammlung von rund 200 detailliert ausgearbeiteten Übungsaufgaben ergänzt das Lehrbuch "Strömungslehre" des Autors und veranschaulicht den Lehrstoff durch Beispiele. In den Aufgaben wird die Umsetzung der wenigen grundlegenden Sätze der Strömungslehre auf die Lösung einer Vielfalt konkreter Probleme gezeigt und dadurch die Fähigkeit zur mathematischen Modellierung praktischer Probleme entwickelt. Das Buch wendet sich an Studenten des Maschinenbaus, der allgemeinen Ingenieurwissenschaften, der Physik und der angewandten Mathematik.
Aktualisiert: 2022-05-26
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Diese Sammlung detailliert ausgearbeiteter Übungsaufgaben ergänzt das Lehrbuch "Strömungslehre" des Autors und veranschaulicht den Lehrstoff durch Beispiele. In den Aufgaben wird die Umsetzung der wenigen grundlegenden Sätze der Strömungslehre zur Lösung einer Vielfalt konkreter Probleme gezeigt und dadurch die Fähigkeit zur mathematischen Modellierung praktischer Probleme entwickelt. Die zweite Auflage enthält darüber hinaus nichtausgearbeitete Prüfungsaufgaben sowie Aufgaben zur kartesischen Tensorschreibweise. Das Buch wendet sich an Studenten des Maschinenbaus, der allgemeinen Ingenieurwissenschaften, der Physik und der angewandten Mathematik.
Aktualisiert: 2022-05-26
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Dimensionsbetrachtungen reichen bis in die Anfänge der Mechanik und besonders der Strömungslehre zurück. Zu der Fortentwicklung dieser Wissenschaften und zu dem Er kenntnisfortschritt der Naturwissenschaften allgemein haben Dimensionsbetrachtungen wesentliche Beiträge geliefert und oft richtungsweisend neue Wissensgebiete eröffnet. Leider verdeckt der Hinweis auf dimensions analytisch begründete Ansätze leicht die hin ter diesen Ansätzen stehende geistige Leistung und verführt zur Annahme, daß sich die Mühen neuer Erkenntnisse durch hastige, rezeptartige Anwendungen dimensionsana lytischer Methoden vermeiden ließen. Gescheiterte Ansätze und bittere Enttäuschun gen sind die Folge und einhergehend die Ablehnung dieser Methoden überhaupt. Der leichtfertige Umgang mit Dimensionsbetrachtungen wird durch Lehrbücher gefördert, die Rezepturen in den Vordergrund stellen und an (wohl bekannten) Beispielen zei gen, wie leicht, ans Wunderbare grenzend, sich physikalische Erkenntnisse von tiefer Bedeutung gewinnen lassen. Die formale Dimensionsanalyse kann aber aus einer Pro blemstellung nur die, für die Lösung unwichtige, Information entfernen, die über das Maßsystem eingetreten ist. Das stellt noch keine physikalische Erkenntnis dar. Daher kann die formale Durchführung der Dimensionsanalyse nicht im Vordergrund stehen, zumal diese fast trivial ist. Im Vordergrund steht vielmehr die Durchdringung der ge gebenen Fragestellung, die Abstraktion und Vereinfachung des Problems, die es erst gestattet, die relevanten physikalischen Größen zu erkennen und damit ihre Zahl auf das für die Beschreibung absolut notwendige Minimum zu beschränken. Erst dann ist eine Dimensionsanalyse sinnvoll, weil sie die notwendige Zahl der Veränderlichen wei ter reduziert. Aber dieser Satz der neuen Veränderlichen ist nicht eindeutig.
Aktualisiert: 2023-04-03
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Dieses Lehrbuch stellt die Strömungslehre als einheitliche Wissenschaft dar, die in allen Zweigen den gemeinsamen Prinzipien der Kontinuumsmechanik folgt. Einzeldisziplinen der Strömungslehre werden nach dem Grundgesetz "vom Allgemeinen zum Besonderen" mit den zugehörigen vereinfachenden Annahmen behandelt. Im ersten Teil werden die Grundlagen der Strömungslehre aus moderner Sicht dargestellt. Dieser Teil enthält eine strenge aber anschauliche Einführung in die Kinematik, die kontinuumstheoretische Formulierung der Bilanzsätze, sowie ein Kapitel über Materialgleichungen Newtonscher und Nicht-Newtonscher Flüssigkeiten. Der zweite Teil des Buches behandelt systematisch die Anwendung dieser Grundlagen auf die Technische Strömungslehre in Kapiteln über Hydrostatik, Schichtenströmungen, turbulente Scherströmungen, Schmiertheorie, Stromfadentheorie, Potentialtheorie, Überschallströmungen und Grenzschichten. Das Buch wendet sich an Ingenieure und Studenten der Ingenieurwissenschaften, Physiker und anwendungsorientierte Mathematiker; es ist nicht nur zum Gebrauch neben Vorlesungen, sondern auch für das Selbststudium gedacht.
Aktualisiert: 2022-05-26
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Dieses Lehrbuch stellt die als einheitliche Wissenschaft dar, die in allen Zweigen den gemeinsamen Prinzipien der Kontinuumsmechanik folgt. Einzeldisziplinen der Strömungslehre werden nach dem Grundgesetz "vom Allgemeinen zum Besonderen" mit den zugehörigen vereinfachenden Annahmen behandelt. Im ersten Teil werden die Grundlagen der Strömungslehre aus moderner Sicht dargestellt. Dieser Teil enthält eine strenge, aber anschauliche Einführung in die Kinematik, die kontinuumstheoretische Formulierung der Bilanzsätze, sowie ein Kapitel über Materialgleichungen Newtonscher und Nicht-Newtonscher Flüssigkeiten. Der zweite Teil des Buches behandelt systematisch die Anwendung dieser Grundlagen auf die Technische Strömungslehre in Kapiteln über Hydrostatik, Schichtenströmungen, turbulente Scherströmungen, Schmiertheorie, Stromfadentheorie, Potentialtheorie, Überschallströmungen und Grenzschichten. In der Neuauflage werden die Themen Grenzschichttheorie und Hydrodynamische Schmierung vertieft sowie die Dynamik der geraden Wirbelfäden ausführlicher behandelt. Der Stoff wird zum großen Teil über Anwendungsbeispiele aus der Ingenieurpraxis entwickelt. Im Anhang findet sich eine Einführung in die kartesische Tensorrechnung und in krummlinige Koordinatensysteme. Das Buch wurde völlig neu gestaltet und ein Großteil der Abbildungen neu, d.h. auch quantitativ richtig, gezeichnet. Das Buch wendet sich an Ingenieure und Studenten der Ingenieurwissenschaften, Physiker und anwendungsorientierte Mathematiker; es ist nicht nur zum Gebrauch neben Vorlesungen, sondern auch für das Selbststudium gedacht.
Aktualisiert: 2023-01-21
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Dieses Lehrbuch stellt die Strömungslehre als einheitliche Wissenschaft dar, die in allen Zweigen den gemeinsamen Prinzipien der Kontinuumsmechanik folgt. Einzeldisziplinen der Strömungslehre werden nach dem Grundgesetz "vom Allgemeinen zum Besonderen" mit den zugehörigen vereinfachenden Annahmen behandelt. Im ersten Teil werden die Grundlagen der Strömungslehre aus moderner Sicht dargestellt. Dieser Teil enthält eine strenge aber anschauliche Einführung in die Kinematik, die kontinuumstheoretische Formulierung der Bilanzsätze, sowie ein Kapitel über Materialgleichungen Newtonscher und Nicht-Newtonscher Flüssigkeiten. Der zweite Teil des Buches behandelt systematisch die Anwendung dieser Grundlagen auf die Technische Strömungslehre in Kapiteln über Hydrostatik, Schichtenströmungen, turbulente Scherströmungen, Schmiertheorie, Stromfadentheorie, Potentialtheorie, Überschallströmungen und Grenzschichten. Das Buch wendet sich an Ingenieure und Studenten der Ingenieurwissenschaften, Physiker und anwendungsorientierte Mathematiker; es ist nicht nur zum Gebrauch neben Vorlesungen, sondern auch für das Selbststudium gedacht.
Aktualisiert: 2023-03-14
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Zweck dieses Lehrbuches ist es, eine systematische Einführung in die Strö mungslehre für Studenten und Ingenieure des Maschinenbaus und verwandter Fach gebiete, sowie Physikern und Mathematikern zu geben. Das Buch ist zum Gebrauch neben der Vorlesung bestimmt, ist aber auch gut für das Selbststudium geeig net, da keine Vorkenntnisse auf strömungsmechanischem Gebiet vorausgesetzt werden. Von vielen Lehrbüchern derselben Zielsetzung unterscheidet es sich insofern, als die Grundlagen der Kontinuumsmechanik einen großen Teil der Darstellung ausmachen und an den Anfang der Betrachtungen gestellt werden. Spezielle Zwei ge der Strömungslehre, die ja immer eine Folge vereinfachender Annahmen sind, werden dann aus den allgemeinen Bilanzsätzen nach dem Grundsatz "vom Allgemei nen zum Besonderen" entwickelt. Die insbesondere von Ingenieuren bevorzugte Darstellungsweise, die vom Einfachen (beispielsweise der Hydrostatik und der Stromfadentheorie) ausgehend zum Schwierigeren fortschreitet, stellt zwar u.U. geringere Anforderungen an das Abstraktionsvermögen des Lernenden, dieser Vor teil wird aber durch einen größeren Zeitaufwand erkauft, da Wiederholungen dann unvermeidbar sind. Wichtiger ist, daß eine solche Darstellungsweise den Gesamtüberblick versperrt und die Strömungslehre als eine Vielzahl kaum zusam menhängender Einzeldisziplinen erscheinen läßt. Diesem Eindruck soll das Buch entgegenwirken, indem es die Strömungslehre als eine einheitliche Wissenschaft darstellt und die all ihren Zweigen gemeinsamen Prinzipien betont.
Aktualisiert: 2023-02-02
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Diese Sammlung detailliert ausgearbeiteter Übungsaufgaben ergänzt das Lehrbuch "Strömungslehre" des Autors und veranschaulicht den Lehrstoff durch Beispiele. In den Aufgaben wird die Umsetzung der wenigen grundlegenden Sätze der Strömungslehre zur Lösung einer Vielfalt konkreter Probleme gezeigt und dadurch die Fähigkeit zur mathematischen Modellierung praktischer Probleme entwickelt. Die zweite Auflage enthält darüber hinaus nichtausgearbeitete Prüfungsaufgaben sowie Aufgaben zur kartesischen Tensorschreibweise. Das Buch wendet sich an Studenten des Maschinenbaus, der allgemeinen Ingenieurwissenschaften, der Physik und der angewandten Mathematik.
Aktualisiert: 2023-04-07
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Dimensionsbetrachtungen reichen bis in die Anfänge der Mechanik und besonders der Strömungslehre zurück. Zu der Fortentwicklung dieser Wissenschaften und zu dem Er kenntnisfortschritt der Naturwissenschaften allgemein haben Dimensionsbetrachtungen wesentliche Beiträge geliefert und oft richtungsweisend neue Wissensgebiete eröffnet. Leider verdeckt der Hinweis auf dimensions analytisch begründete Ansätze leicht die hin ter diesen Ansätzen stehende geistige Leistung und verführt zur Annahme, daß sich die Mühen neuer Erkenntnisse durch hastige, rezeptartige Anwendungen dimensionsana lytischer Methoden vermeiden ließen. Gescheiterte Ansätze und bittere Enttäuschun gen sind die Folge und einhergehend die Ablehnung dieser Methoden überhaupt. Der leichtfertige Umgang mit Dimensionsbetrachtungen wird durch Lehrbücher gefördert, die Rezepturen in den Vordergrund stellen und an (wohl bekannten) Beispielen zei gen, wie leicht, ans Wunderbare grenzend, sich physikalische Erkenntnisse von tiefer Bedeutung gewinnen lassen. Die formale Dimensionsanalyse kann aber aus einer Pro blemstellung nur die, für die Lösung unwichtige, Information entfernen, die über das Maßsystem eingetreten ist. Das stellt noch keine physikalische Erkenntnis dar. Daher kann die formale Durchführung der Dimensionsanalyse nicht im Vordergrund stehen, zumal diese fast trivial ist. Im Vordergrund steht vielmehr die Durchdringung der ge gebenen Fragestellung, die Abstraktion und Vereinfachung des Problems, die es erst gestattet, die relevanten physikalischen Größen zu erkennen und damit ihre Zahl auf das für die Beschreibung absolut notwendige Minimum zu beschränken. Erst dann ist eine Dimensionsanalyse sinnvoll, weil sie die notwendige Zahl der Veränderlichen wei ter reduziert. Aber dieser Satz der neuen Veränderlichen ist nicht eindeutig.
Aktualisiert: 2023-04-04
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