Turbulente Strömungen

Die turbulente Flüssigkeitsbewegung stellt schlechthin das ungelöste Problem der Strömungslehre dar. Dabei handelt es sich hier um eine äußerst verbreitete Erschei nung, die die gesamte praktische Strömungsmechanik geradezu beherrscht. In be merkenswertem Kontrast hierzu steht die Feststellung, daß viele der Physiker und Ingenieure, die als hervorragende und keineswegs einseitige Experten der Strömungs lehre gelten, relativ wenig mit der Materie der turbulenten Strömungen vertraut sind. Ferner ist festzustellen, daß eine unübersehbare Fülle von Einzelveröffentlichungen existiert und daß laufend weitere Forschungsarbeiten zur Turbulenz erscheinen, daß es aber nur wenige Buchveröffentlichungen gibt, die als Lehrbuch geeignet sind. Im Vergleich zu den auf anderen Teilgebieten der Strömungslehre vorhandenen Büchern ist der Prozentsatz an Büchern über Turbulenz verschwindend gering. Ein deutsch sprachiges Buch, das die in den vergangenen drei Jahrzehnten erzielten Fortschritte der Turbulenz-Forschung angemessen behandelt, ist nicht verfügbar. Diese Sachlage mag den Versuch rechtfertigen, die bestehende Lücke zu schließen. Der Band soll eine Einführung in die Theorie vermitteln mit dem Ziel, die wesent lichen Tatsachen der turbulenten Strömungen dem Verständnis des Lesers nahezu bringen und ihn mit den Anwendungsmäglichkeiten der theoretischen Methoden vertraut zu machen. Der vorgegebene Umfang erforderte eine strenge Eingrenzung des Stoffes. Es werden nur sogenannte "ausgebildete turbulente" Strömungen behandelt. Auf die Stabilität der laminaren Strömungen und die Entstehung der Turbulenz wird nicht eingegangen.

Klappentext

Die turbulente Flüssigkeitsbewegung stellt schlechthin das ungelöste Problem der Strömungslehre dar. Dabei handelt es sich hier um eine äußerst verbreitete Erschei­ nung, die die gesamte praktische Strömungsmechanik geradezu beherrscht. In be­ merkenswertem Kontrast hierzu steht die Feststellung, daß viele der Physiker und Ingenieure, die als hervorragende und keineswegs einseitige Experten der Strömungs­ lehre gelten, relativ wenig mit der Materie der turbulenten Strömungen vertraut sind. Ferner ist festzustellen, daß eine unübersehbare Fülle von Einzelveröffentlichungen existiert und daß laufend weitere Forschungsarbeiten zur Turbulenz erscheinen, daß es aber nur wenige Buchveröffentlichungen gibt, die als Lehrbuch geeignet sind. Im Vergleich zu den auf anderen Teilgebieten der Strömungslehre vorhandenen Büchern ist der Prozentsatz an Büchern über Turbulenz verschwindend gering. Ein deutsch­ sprachiges Buch, das die in den vergangenen drei Jahrzehnten erzielten Fortschritte der Turbulenz-Forschung angemessen behandelt, ist nicht verfügbar. Diese Sachlage mag den Versuch rechtfertigen, die bestehende Lücke zu schließen. Der Band soll eine Einführung in die Theorie vermitteln mit dem Ziel, die wesent­ lichen Tatsachen der turbulenten Strömungen dem Verständnis des Lesers nahezu­ bringen und ihn mit den Anwendungsmäglichkeiten der theoretischen Methoden vertraut zu machen. Der vorgegebene Umfang erforderte eine strenge Eingrenzung des Stoffes. Es werden nur sogenannte "ausgebildete turbulente" Strömungen behandelt. Auf die Stabilität der laminaren Strömungen und die Entstehung der Turbulenz wird nicht eingegangen.

Inhalt

1. Allgemeine Grundlagen.- 1.1. Einleitung.- 1.2. Mathematische Hilfsmittel zur Darstellung turbulenter Strömungen.- 1.3. Strömungsgleichungen.- 2. Homogene Turbulenzfelder.- 2.1. Einführung.- 2.2. Kinematik und Dynamik der homogenen Turbulenz.- 2.3. Isotrope Turbulenzfelder.- 2.4. Struktur und Energiedissipation isotroper Turbulenz.- 2.5. Achsensymmetrische Turbulenzfelder.- 3. Turbulente Scherströmungen.- 3.1. Grundzüge der Scherströmungen.- 3.2. Strömung nahe fester Wände.- 3.3. Freie Grenzen der Turbulenzfelder.- 3.4. Halbempirische Berechnungsmethoden.- 4. Erscheinungsformen turbulenter Scherströmungen.- 4.1. Einführung.- 4.2. Strömung durch Leitungen und Rohre gleichbleibender Querschnitte.- 4.3. Freie Turbulenz.- 4.4. Grenzschichten.- 5. Weitere Probleme.- 5.1. Wärmetransport und Vermischung.- 5.2. Erzeugung und Ausbreitung von Schall.- 5.3. Strömungen mit erheblichen Dichteänderungen.- 5.4. Analytische Theorien der Turbulenz.- 5.5. Statistische Strömungsmechanik.- Weiterführende Bücher.