Technische Mechanik 4 - Hydromechanik

Der vierte Band dieser Buchreihe beschaftigt sich mit der Hydromechanik, nachdem in den ersten beiden Banden die Strukturmechanik behandelt und im Dritten die Bewegung von starren Korpern untersucht wurde. Im vorliegenden Buch wird auf die Stromungsmechanik eingegangen, im Speziellen auf die Lehre von Flussigkeiten, also der Hydrodynamik. Die Hydrodynamik beschaftigt sich mit den inkompressiblen Stromungen, im Gegensatz zur Aeromechanik.Zunachst beschaftigt man sich mit der Statik von Flussigkeiten, der sogenannten Hydrostatik. Nachdem man die Grundlagen der Hydrostatik verstanden hat, kann man im Kapitel der vertiefenden Hydrostatik noch diverse Untersuchungen mittels partiellen Differentialgleichungen erlernen, nachdem man auf die Bewegung von Stromungen eingeht, im Kapitel der Hydrodynamik. Nach den grundlegenden Gleichungen der Hydrodynamik wie die Kontinuitatsgleichung und die Bewegungsgleichungen von Bernoulli und Euler geht man auf die vertiefende Hydromechanik ein. Es werden dort Methoden der Hoheren Mathematik zur Untersuchung genutzt und auch die Kontinuumsmechanik bei Fluidteilchen angewendet, hin zu den wohl bekanntesten Gleichungen: die Navier-Stokes-Gleichungen. Horace Lamb sagte einmal: Wenn ich in den Himmel kommen sollte, erhoffe ich Aufklarung uber zwei Dinge: Quantenelektrodynamik und Turbulenz. Was den ersten Wunsch betrifft, bin ich ziemlich zuversichtlich. Um einen winzigen Funken Klarheit in die Turbulenz zu bringen, ist dieser das letzte Kapitel gewidmet.Im Speziellen wird im Laufe des Buches auf Stromungsanalysen mittels der CFD-gestutzten Anwendung SolidWorks FlowSimulation eingegangen. Es werden zahlreiche Beispiele mittels CFD wie Kavitation, Uberschallstromungen, parametrisierte Studien und Freie Oberflachen als auch Turbinen- und Schaufelrader simuliert.