Strömungsmechanik: Eine Einführung in Die Physik Und Die Mathematische Modellierung Von Strömungen

ISBN-13: 9783540324416 / Niemiecki / Miękka / 2006 / 373 str.

Heinz Herwig

Opis

Probleme der Stromungsmechanik sollen immer haufiger mit Computerprogrammen gelost werden. Dies setzt voraus, dass die Physik des Problems verstanden ist. Der Autor tragt zum grundlegenden Verstandnis bei, indem er die Physik der Stromungsformen anschaulich darstellt. Mathematische Grundgleichungen, wie die Navier-Stokes-Gleichungen und den Energiesatz, stellt er in allgemeiner Form bereit und erlautert deren mathematische Bedeutung. Konsequent leitet er die physikalisch/mathematische Modellierung einzelner Stromungsformen aus den Grundgleichungen ab: systematisch, deduktiv, mit dimensionsanalytischen Uberlegungen und zahlreichen Beispielen.

Recenzje

"As a whole the book of H. Herwig can be considered as a success even if, being in German, it is voluntarily limited to the German-speaking area. ... As a summary, this book is pleasantly and clearly written. I think it will appeal both to students beginning with fluid mechanics and ready to accept that a mathematical presentation is the fastest way to learn, as well as to specialists in the field who wish to quickly look-up some particular information." (D. Thévenin, Technische Mechanik)

Aus den Rezensionen zur 2. Auflage:

"... Ohne hinreichendes Verständnis der richtigen mathematischen Modellbildung können die Ergebnisse nicht seriös interpretiert werden. Hier hilft Herwigs bewährte 'Strömungsmechanik' mit ihrem Schwerpunkt auf der mathematischen Modellierung von Strömungen. Studierende finden mit diesem Werk ein überzeugendes Lehrbuch."

(www.buchkatalog.de)

 

"... Das Buch trägt zum grundlegenden Verständnis der Zusammenhänge bei, indem es die Physik verschiedener Strömungsformen anschaulich darstellt. Die mathematischen Grundgleichungen ... werden zunächst in allgemeiner Form bereitgestellt und in ihrer mathematischen Bedeutung erläutert. Die physikalisch/mathematische Modellierung einzelner wichtiger Strömungen ... 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 ... erläutern den Stoff ebenso wie die Zusammenstellung von Übungsaufgaben mit vollständigem Lösungsweg am Ende des Buches ..." (in: elektrowärme international, 2007, Issue 3, S. 156 f.)

Spis treści

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.

O autorze

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.

Blurb

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.