Strömungsmechanik: Eine Einführung in die Physik und die mathematische Modellierung von Strömungen

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 معنای ریاضی آنها توضیح داده شده است. سپس مدل‌سازی فیزیکی/ریاضی جریان‌های مهم منفرد یا شکل‌های جریان به‌طور پیوسته از این معادلات اساسی مشتق می‌شود. نویسنده به طور سیستماتیک مفهوم اشتقاق قیاسی را دنبال می کند. ملاحظات تحلیل ابعادی نقش مهمی ایفا می کنند. مثال های متعدد در متن به توضیح مطالب می پردازد، همچنین گردآوری تمرین ها با حل های کامل در انتهای کتاب.

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. Der Autor verfolgt dabei systematisch das Konzept der deduktiven Herleitung. Dimensionsanalytische Überlegungen spielen eine wichtige Rolle. Zahlreiche Beispiele im Text erläutern den Stoff ebenso wie die Zusammenstellung von Übungsaufgaben mit vollständigem Lösungsweg am Ende des Buches.