Joseph H. Spurk Knihy

The first part of this text provides a concise introduction to kinematics and the formulation of the laws of mechanics and thermodynamics. The second part consists of the methodical application of these principles to technology.

Diese Sammlung detailliert ausgearbeiteter Übungsaufgaben ergänzt das Lehrbuch „Strömungslehre“ des Autors und veranschaulicht den Lehrstoff durch Beispiele. In den Aufgaben wird die Umsetzung der wenigen grundlegenden Sätze der Strömungslehre zur Lösung einer Vielfalt konkreter Probleme gezeigt und dadurch die Fähigkeit zur mathematischen Modellierung praktischer Probleme entwickelt. Die zweite Auflage enthält darüber hinaus nichtausgearbeitete Prüfungsaufgaben sowie Aufgaben zur kartesischen Tensorschreibweise. Das Buch wendet sich an Studenten des Maschinenbaus, der allgemeinen Ingenieurwissenschaften, der Physik und der angewandten Mathematik.

Die Betrachtung von Dimensionen hat ihre Wurzeln in der Mechanik und Strömungslehre und hat entscheidend zur Entwicklung der Naturwissenschaften beigetragen. Oft wird jedoch die geistige Leistung hinter dimensionsanalytischen Ansätzen übersehen, was zu Missverständnissen und Enttäuschungen führt. Lehrbücher neigen dazu, rezeptartige Methoden zu betonen, wodurch der tiefere Sinn und die Notwendigkeit einer präzisen Problemstellung in den Hintergrund geraten. Eine sinnvolle Dimensionsanalyse erfordert ein Verständnis der relevanten physikalischen Größen und deren Vereinfachung, bevor sie angewendet wird.

Dieses Lehrbuch stellt die Strömungslehre als einheitliche Wissenschaft dar, die in allen Zweigen den gemeinsamen Prinzipien der Kontinuumsmechanik folgt. Einzeldisziplinen der Strömungslehre werden nach dem Grundgesetz „vom Allgemeinen zum Besonderen“ mit den zugehörigen vereinfachenden Annahmen behandelt. Im ersten Teil werden die Grundlagen der Strömungslehre aus moderner Sicht dargestellt. Dieser Teil enthält eine strenge aber anschauliche Einführung in die Kinematik, die kontinuumstheoretische Formulierung der Bilanzsätze, sowie ein Kapitel über Materialgleichungen Newtonscher und Nicht-Newtonscher Flüssigkeiten. Der zweite Teil des Buches behandelt systematisch die Anwendung dieser Grundlagen auf die Technische Strömungslehre in Kapiteln über Hydrostatik, Schichtenströmungen, turbulente Scherströmungen, Schmiertheorie, Stromfadentheorie, Potentialtheorie, Überschallströmungen und Grenzschichten. Das Buch wendet sich an Ingenieure und Studenten der Ingenieurwissenschaften, Physiker und anwendungsorientierte Mathematiker; es ist nicht nur zum Gebrauch neben Vorlesungen, sondern auch für das Selbststudium gedacht.