Grundlegend neues Lehrkonzept: Probleme der Strömungsmechanik sollen immer häufiger mit Computerprogrammen gelöst werden. Dies setzt voraus, dass die Physik des Problems verstanden ist. Der Autor trägt zum grundlegenden Verständnis der Zusammenhänge bei...

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.

Autorentext

Heinz Herwig studierte Maschinenbau an der Ruhr-Universität Bochum. Während der anschließenden Tätigkeit als wissenschaftlicher Assistent am dortigen Institut für Thermo- und Fluiddynamik promovierte er 1981 und habilitierte sich 1985. Danach hatte er für fünf Jahre die Zeitprofessur für Theoretische Strömungsmechanik an der Ruhr-Universität inne. Nach mehreren Auslandsaufenthalten erfolgte 1994 der Ruf auf den Lehrstuhl für Technische Thermodynamik an der TU Chemnitz und 1999 der Wechsel an die TU Hamburg-Harburg, wo er seitdem Leiter des Instituts für Thermofluiddynamik ist. Forschung und Lehre von Professor Herwig umfassen verschiedene Fragestellungen aus den Gebieten Thermodynamik, Wärmeübertragung und Strömungsmechanik. Aktuelle Arbeiten befassen sich mit der Entropieproduktion als Bewertungskriterium für Transportprozesse, der asymptotischen Theorie für Strömungen sowie Impuls-, Wärme- und Stofftransportvorgängen in Mikrosystemen.

Inhalt
Grundlagen.- Überblick über verschiedene Strömungen und ihre physikalischen Merkmale.- Physikalisch/mathematische Modellbildung in der Strömungsmechanik.- Spezielle Phänomene.- Grundgleichungen der Strömungsmechanik.- Das Turbulenzproblem.- Die physikalisch/mathematische Modellierung spezieller Strömungen.- Stromfadentheorie bei endlichen Querschnitten für inkompressible Strömungen.- Stromfadentheorie bei endlichen Querschnitten für kompressible Strömungen.- Reibungsfreie Umströmungen.- Reibungsbehaftete Umströmungen.- Durchströmungen.- Vereinfachte Gleichungen für dreidimensionale Strömungen.- Spezielle Aspekte bei der numerischen Lösung komplexer Strömungsprobleme.