Strömungsmechanik: Physik – mathematische Modelle – thermodynamische Aspekte

مشکلات مکانیک سیالات به طور فزاینده ای با استفاده از برنامه های کامپیوتری تجاری حل می شوند. با این حال، چنین رویکردی مستلزم این است که فیزیک مسئله واقعاً درک شده باشد. این کتاب با ارائه واضح فیزیک انواع مختلف جریان به درک اساسی روابط کمک می کند.

· معادلات پایه ریاضی، به ویژه معادلات ناویر استوکس و قانون انرژی، ابتدا به صورت کلی ارائه شده و مفهوم ریاضی آنها توضیح داده شده است.

· مدل‌سازی فیزیکی/ریاضی جریان‌های مهم یا شکل‌های جریان به طور پیوسته از این معادلات اساسی مشتق می‌شود. نویسندگان به طور سیستماتیک مفهوم اشتقاق قیاسی را دنبال می‌کنند.

· ملاحظات ترمودینامیکی استفاده می‌شود، به‌ویژه برای اینکه بتوان تلفات در جریان‌ها را به صورت فیزیکی تفسیر کرد.

ملاحظات تحلیلی ابعادی نقش مهمی ایفا می‌کنند. کتاب شامل مثال ها و تمرین های متعدد با راه حل های کامل می باشد.

فصل "جریان ها از دیدگاه ترمودینامیکی" در ویرایش سوم جدید است. این بخش نشان می دهد که چگونه متغیرهای مکانیکی جریان (مانند ضرایب تلفات) مهم را می توان با ملاحظات ترمودینامیکی تعیین و تفسیر کرد.

Probleme in der Strömungsmechanik werden immer häufiger durch den Einsatz von kommerziellen Computerprogrammen gelöst. Eine solche Vorgehensweise setzt aber voraus, dass die Physik des Problems wirklich verstanden ist. Das Buch trägt zum grundlegenden Verständnis der Zusammenhänge bei, indem es die Physik verschiedener Strömungsformen anschaulich darstellt.

· Die mathematischen Grundgleichungen, insbesondere die Navier-Stokes-Gleichungen und der Energiesatz, werden zunächst in allgemeiner Form bereitgestellt und in ihrer mathematischen Bedeutung erläutert.

· Die physikalisch/mathematische Modellierung einzelner wichtiger Strömungen bzw. Strömungsformen wird anschließend konsequent aus diesen Grundgleichungen abgeleitet. Die Autoren verfolgen dabei systematisch das Konzept der deduktiven Herleitung.

· Thermodynamische Überlegungen werden herangezogen, insbesondere um Verluste bei Strömungen physikalisch interpretieren zu können.

Dimensionsanalytische Überlegungen spielen eine wichtige Rolle. Das Buch enthält zahlreiche Beispiele und Übungsaufgaben mit vollständigem Lösungsweg.

Neu an der 3. Auflage ist das Kapitel „Strömungen aus thermodynamischer Sicht“. In diesem Teil wird gezeigt, wie wichtige strömungsmechanische Größen (z.B. die Verlustbeiwerte) mit thermodynamischen Überlegungen ermittelt und interpretiert werden können.