Inhaltsverzeichnis

Vorwort

Vorwort

Die vorliegende korrigierte zweite Auflage "Strömungslehre - Grundlagen" entspricht unserer Vorlesung Strömungslehre I, die wir in stetig redigierter Form seit vielen Jahren an der Technischen Universität Berlin halten. Wir legen dieses Lehrbuch einer größeren Zielgruppe vor, die aus Studierenden der Ingenieurwissenschaften und Physik sowie den Praktikern aus vorwiegend strömungstechnischer Industrie besteht. Es ist uns ein Anliegen, einen Abriss der Strömungstechnik zu geben, die zur Strömungsmaschine und strömungstechnischen Anlage fuhrt.

In einem zweiten Band wird der Stoff des ersten vertieft, ergänzt und mit vielen praktischen Beispielen ausgestattet.

Für die Realisierung dieses Werkes danken wir herzlich: Frau KOMOLL und Frau LAWRENZ für die Erstellung der Zeichnungen, Frau Bente THAMSEN für die Redaktion und computerunterstützte Anfertigung der druckfertigen Vorlage und dem Springer-Verlag für das uns entgegengebrachte Vertrauen.

Berlin, August 2007

Helmut E. Siekmann Paul Uwe Thamsen

Klappentext

Strömungslehre - Grundlagen

Diese Einführung in die Strömungslehre wendet sich an Ingenieure und Studenten der Ingenieurwissenschaften, an Physiker und anwendungsorientierte Mathematiker. Sie ist in der Lehre erprobt, die anschaulichen Abbildungen und zahlreichen Beispiele erläutern die Probleme und erleichtern das Selbststudium.

Es werden die klassischen Grundlagen der Strömungsmechanik vermittelt und deren praktische Anwendungen aufgezeigt. Ausgehend von den Grundlagen der Hydrostatik reicht die Darstellung über die Kinematik der Fluide, die Stromfadentheorie, den Impuls- und Drallsatz, die Bewegung kompressibler Fluide bis zur Navier-Stokes-Gleichung, ergänzt durch Kapitel über Potentialströmungen, Wirbelströmungen, Grenzschichtströmungen, turbulente Strömungen und Strömungen in Rohrleitungen und Umströmung von Körpern.

Die 2. Auflage wurde aktualisiert und korrigiert.

ISBN 978-3-540-73726-1 I

springer.de

Register

Namens- und Sachverzeichnis

A

Ableitung, konvektive 34
Ableitung, lokale 34
Ableitung, substantielle 33, 34
ablösegefährdet 194
Ablösepunkt 194, 195, 222
Ablösung, laminare Grenzschicht 222
Abrisskante 227
Absolutgeschwindigkeit 96, 101
Absolutsystem 28, 29, 30
Abwasserreinigung 53
Abwasserschlamm 155
Abwasserspur 26
Aceton 152
Acetylen 152
adiabatl08, 118, 133, 138, 141
Aerodynamik 1
Aerostatik 1 affin 194
Aktionskraft 79, 83, 84, 101
Analogie 180, 188, 189
Anpassungskonstante 26, 37
Ansaugströmung, pulsierende 59
Anschlussquerschnitt 209
Anströmgeschwindigkeit 221
Antriebsleistung 101
Antriebsmoment 97, 98, 99, 101

Äquipotentiallinie 174, 176
ARCHIMEDES 15, 19
Armatur 62, 207
Aurpunkt 186, 189
Aufsteigen 18
Auftrieb 21, 22
Auftrieb, aerodynamischer 167, 168
Auftrieb, hydrodynamischer 167, 168
Auftrieb, hydrostatischer 15, 16, 17, 18
Ausbreitungsgeschwindigkeit 110
Ausflussströmung 177, 178
Auslegungsaußendruck 142
Auslegungsströmung 140
Außendruck 86
Außenströmung 165, 177,179, 192, 197
Ausströmen, isentropes 123, 124, 126
Austauschbewegung, turbulente 223
Austrittsdreieck 97, 98, 100, 101
Austrittswelle 97, 98
Autoumströmung 204

B

Bahnlinie 25, 26, 28, 29, 30, 31
Barometrische Höhenformel 8
Bauhöhe 70
Beanspruchung, stoßartige 157
Behälterplatte 13
Behälterwand 9
Benzol 152
Beobachter, außenstehender 96
Beobachter, mitrotierender 96, 101, 102
Beobachter, ruhender 101, 102
BERNOULLI, D. 5, 46
BERNOULLI-Gleichung 46, 59, 61, 64, 65, 67, 73, 117, 118, 124, 127, 133, 192, 207
BERNOULLI-Gleichung, Grenzschichtrand 192
BERNOULLI-Gleichung, instationäre Potentialströmung 167
BERNOULLI-Gleichung, räumlich stationäre Potentialströmung 172
BERNOULLI-Gleichung, rotierendes System 103
BERNOULLI-Gleichung, schiefer Verdichtungsstoß 138
BERNOULLI-Konstante 167, 172
Beschleunigung, konvektive 37, 162, 182
Beschleunigung, lokale 37, 162, 182
Beschleunigung, substantielle 38, 42, 43, 160, 162, 182
Bezugspunkt, raumfester 93, 94
BINGHAM, E.C. 155
BINGHAM-Fluid 155, 156
BIOT, J.B. 187
BIOT-SAVART-Wirbelsatz 186... 189
Bitumen 157
BLASIUS, H. 193
BLASIUS-Plattengrenzschicht 193
Blende 212
Blockvolumen 12
Blutströmung 58
Bodendruckkraft 12
Bodengrenzschicht 52
Bodenlast 11
BOHL, W. 209
BOLTZMANN, L. 161
BOLTZMANN-Axiom 161
Bouncing Putty 157
Brennkammer 140
Bugwelle 114
Butter säure 152

C

CARNOT-Stoßdifrusor 204, 213
CAUCHY, A.L. 172
CAUCHY-RIEMANNDifferentialgleichungen 172, 174
Clear Air Turbulence 204
Computational Fluid Dynamics 174
Cosinussatz 100

D

Dampf 1, 2
Dampfblase, implodierende 63
Dampfblasenbildung 61, 62
Dampfdruck 61, 62, 69, 151
Dampfturbine 95
Deckenfläche 11
Deckscheibe 97, 98
Dehnungsausgleicher 212
DESCARTES, R. 21
Dichte 2, 3, 5, 6, 18, 19, 21, 40, 41, 46, 49, 59, 77, 90, 101, 106, 110, 128, 149, 151, 152, 158, 159, 168, 183
Dichte, mittlere 109
Dichteschichtung 105, 113, 114
Dichtesprung 134
Dichtestörung 109
Dichteverteilung 109
Diffusion, turbulente 203
Diffusor 65, 66, 68, 69, 71, 73, 192, 207, 213
Dilatant 155
DIN 1305 5
DIN 5450 4
Dispersionsfarbe 155, 156
Dissoziation 105
Divergenz 33
Doppelkrümmer 210
Doppelwelle 113
DOPPLER, CH.J. 111
DOPPLER-Effekt 111
Drall 93, 95
Drallsatz 76, 93, 94, 95, 96, 97, 99
Drallsatz, spezieller 94
Drehachse 98
Drehimpuls 93
Drehimpulssatz 95
Druck 4, 13, 17, 40, 47, 110, 158, 192, 202
Druck, dynamischer 47
Druck, kritischer 123, 131, 143...146
Druck, mittlerer 109
Druck, statischer 2, 3, 4, 5, 46, 47, 61, 106
Druck, totaler 100
Druckbohrung 50, 51
Druckerniedrigung 62
Druckfeld 158
Druckgradient 7, 50, 192, 194
Druckhöhe, dynamische 100
Druckhöhe, statische 100, 103
Druckkessel 123, 1 24, 126, 130, 131
Druckkraft 6, 7, 80, 83, 85, 88, 89, 92, 93, 98, 116, 126, 132, 160
Druckminimum 61, 65
Druckpunkt 13, 14
Druckrückgewinn 223
Druckseite 194, 195
Druckspitze 62
Druckstörung 109, 111
Druckverhältnis 125
Druckverlauf 66, 70, 72, 74, 113, 139, 140
Druckverlauf, zeitlicher 114
Druckverlustglied 207, 215, 216
Druckverteilung 49, 50, 51, 52, 65, 109
Druckverteilung, hydrostatische 3, 7
Druckwellen 105, 113, 114
Druckwiderstand 224...227
DUBBEL 209
Durchflussgeschwindigkeit 202
Durchflussmessgerät 202
Düse 65, 66, 68, 69, 81, 207
Düsenströmung 192
Dynamis 149

E

ECK, B. 209
EIFFEL, A.G.221, 224
EIFFEL-Kugelwiderstandsversuch 221...223
Einbauteil-Druckverlust 208...213
Einbauten 207...213
Eingangs-Gleichdrall 97
Einheitenkonstante 175
Einheitsvektor 6, 41, 42, 79, 86, 91, 94
Einlaufdüse 214
Einlauf-Geschwindigkeitsprofil 214
Einlaufkammer 12
Einlaufkammerdecke 11
Einlaufstrecke214, 215
Einlaufströmung 214, 215
Einmündungssteile 61
Einspritzpumpe 62
Eintritt, drallfreier 98
Eintrittsdreieck 97, 98, 100, 101
Einzelrauhtiefe 217, 218
Einzelzylinder 228
Ellipsengleichung 119, 120
ELMENDORF, W. 209
Endfläche 80, 83, 86, 88, 116, 184, 185, 227
Endflächenmoment 98
Endflächenumströmung 227
Endstück, Kreisquerschitt 211
Endstückkombination 211
Energie, innere 106, 114, 116
Energie, kinetische 114, 116
Energie, spezifische 47, 106
Energiedissipation 166
Energieellipse 118, 119, 121
Energieverlustdicke 200
Enthalpie 106, 203
Entropie 132, 135, 141
Entropieänderung 135
Erdschwerefeld 3, 83
Erosion 62, 63
Etagenkrümmer 210
Etagenkrümmer, Rechteckquerschnitt 211
EULER, L. 5, 24
EULER-Bewegungsgleichung 41, 44, 46, 54, 110, 207
EULER-Grundgesetz der Hydrostatik; 5, 6, 74
EULER-Momentensatz 99
EULER Strömungsmaschinenhauptgleichung 96, 99, 100, 103
EULER-Turbinenhauptgleichung 100
Expansionsfacher 142
Exzentrizität 14

F

Fallbeschleunigung 2, 3, 5, 42, 49, 80, 83, 136
Fallhöhe 62
Fallrohr 59, 60, 65, 72
Fallrohrlänge 59
Fallrohrquerschnitt 59
Fallrohrwand 63
Faltrohrkrümmer 210
Farbfaden 26
Feldkraft 5, 6, 7, 48, 158,160
Feldkraft, konservative 183, 184
Feldkräfte 116
Feldvektor 17
Fensterscheiben-Berstdruck 113, 114
Festkörper 1, 154
Fett 1, 2
Feuchtigkeit 129
Fläche 6
Flächenelement 10, 13, 17, 35
Flächenelement, vektorielles 9, 168, 169
Flächen-Geschwindigkeits-Beziehung 126, 127, 128
Flächenintegral 169
Flächenmoment, axiales 14
Flächennormalspannung 159
Flächenschwerpunkt 13, 14
Flachwasser-Hydrodynamik 136
Flammen 204
Fließgrenze 155
Fließlehre 154
Flügelbreite 167
Flugkörper 136, 137
Fluid 1, 2, 5, 24
Fluid, barotropes 7
Fluid, drallfreies 97
Fluid, homogenes 44, 105
Fluid, inkompressibles 7, 31, 34, 38, 44, 46, 57, 59, 62, 65, 90, 113, 114, 120, 124, 133, 158, 183, 184, 191, 201, 207, 223
Fluid, isothermes 158
Fluid, komplex Theologisches 154, 157
Fluid, kompressibles 32, 33, 44, 55, 57, 59, 77, 82, 95, 106, 116, 125, 133
Fluid, quasi inkompressibles 124
Fluid, reibungsbehaftetes 57, 186
Fluid, reibungsfreies 40, 41, 46, 47, 48, 54, 57, 59, 62, 65, 70, 116, 133, 138, 184, 207
Fluid, tropfbares 96
Fluid, viskoelastisches 154, 157
Fluid, zähes 154, 155
Fluid, zeitabhängiges 154, 157
Fluid-Blockvolumen 10, 11
Fluiddynamik 1
Fluid, kriechendes 157
Fluidelement 2...4, 6, 147
Fluidgrenze 186
Fluidspannung 2
Fluidvolumen 18
Flüssigbeton 96
Flüssigkautschuk 156
Flüssigkeit 2, 3
Flüssigkeit, anorganische 155
Flüssigkeitsstand 59
Förderhöhe 62
FOURIER-Zerlegung 205
Freistrahldampfrurbine 139
FROUDE-Zahl 136

G

Gartenschlauch 81
Gas 2, 110, 152, 155
Gas, ideales 8
Gas, kalorisch ideales 106, 107
Gas, ruhendes ideales 112, 113
Gas, thermisches 106, 107
Gasdynamik 105
Gasgeschwindigkeit 105
Gaskompressibilität 113
Gaskonstante, spezielle 8, 106, 133
Gasschutzschicht 62
Gasturbine 95
Gasverflüssigung 105
GAUSS, C.F. 17
GAUSS-Integralsatz 36, 184
Gegendruck, falscher 142
Gesamtdruck 47, 100
Geschwindigkeit, induzierte 187, 189
Geschwindigkeit 93, 110, 199, 202
Geschwindigkeit, gemittelte 205
Geschwindigkeitsdreiecke 96, 97, 98, 103
Geschwindigkeitsfeld 37, 38, 158, 166, 170
Geschwindigkeitsinduktion 189
Geschwindigkeitspotential 172, 193
Geschwindigkeitsprofi 1 156
Geschwindigkeitsquergradient 150, 153...156, 161
Geschwindigkeitssprung 134
Geschwindigkeitsstörung 109
Geschwindigkeitsvektor 27, 40, 76, 180, 203
Geschwindigkeitsverlauf 66, 70, 71, 72, 125
Geschwindigkeitsverteilung 65, 109, 179, 196, 215, 216
Geschwindigkeitsverteilung, ungleichmäßige 147
Getriebe, hydrodynamisches 62
Gewicht 18
Gewichtskraft 2, 11, 18, 20, 22, 42, 80, 83, 91, 92, 93, 98, 126
Gewichtskraftmoment 98
GIBBS, J. 107
GIBBS-Fundamentalgleichung 107
Gitterströmung 174, 175
Glas 1, 2, 157
Gleichdruckbeschaufelung 103
Gleichdruckmaschinen 103
Gleichgewicht, thermodynamisches 105
Gradient 6, 33
Grenzaußendruck 141, 143
Grenzschicht 190
Grenzschicht, abgelöste 195, 227
Grenzschichtabsaugung 194
Grenzschichtähnlichkeit 194
Grenzschichtdicke 191, 194
Grenzschichtdicke, 99, 195, 197, 200, 214
Grenzschichtdicke, fiktiv 198, 199
Grenzschichtentwicklung 194, 195
Grenzschichtprofil 190
Grenzschichtrand 192, 196
Grenzschichtströmung 165, 166, 190
Grenzschichtströmung, laminare 191,196, 217, 221,223, 227
Grenzschichtströmung, turbulente 194,196, 217, 221,223, 227
Großausfuhrung 113
Größe, kritische 118, 121, 122, 123, 130, 131
Größe, skalare 3, 33
Grundgleichungen, thermodynamische 106
GÜLICH, J.F. 209
Gusskrümmer 90, 210

H

HAGEN, G.H.L. 201
HAGEN-POISEUILLE-Rohrströmung 215, 219
Hauptdaten, hydrodynamische 96
Hauptsatz der Thermodynamik, erster 114
Hauptsatz der Thermodynamik, zweiter 108
Heckwelle 114
HELMHOLTZ, H. v. 184
HELMHOLTZ, Wirbelsatz 184, 186
Hitzdraht-Anemometrie 205, 207
Hochbehälter 59, 60, 65, 70
Hochdruck 4
Höhenabweichung 23
Hohlraumbildung 61, 62
Horizontalkraft 10, 13
Hupton 111
Hydrodynamik 1 Hydrostatik 1
Hydrostatisches Paradoxon 11
Hypersonisch 111, 112, 120, 121

I

ideal, kalorisch 108, 117, 118, 126, 133, 138, 141
ideal, thermisch 108, 117, 118, 126, 133, 138, 141
Impuls 76, 78, 199
Impulsaustausch 147,149
Impulskraft 79, 81, 82, 85, 92, 132
Impulskräfte, molekulare 148, 150
Impulssatz, schiefer Verdichtungsstoß 138
Impulssatz, senkrechter Verdichtungsstoß 132, 133
Impulssatz, spezieller 77, 79, 86, 89, 90, 138
Impulssatz, allgemeiner 76, 77, 224
Impulsströme 149
Impulsstromverlust 199
Impulsverlustdicke 199, 200
Induktion, magnetische 188, 189
Induktions-Durchfluss-Messgerät 202
instationär 26, 28, 30, 31, 32, 34, 37, 44, 55, 57, 77, 88, 95, 116, 202
instationär, im Detail 202
Ionisation 105
Isentrop 105
Isentropenexponent 107, 110, 113, 122, 123, 128, 133
Isentropengleichung 108, 110
Isentropie 141
Isothermenbeziehung 22

J

JOUKOWSKI, M.E. 168

K

Kanalströmung 30
KAPLAN 61
KAPLAN-Turbine61
Kartesischer Taucher 21
Kathedralglas 157
Kavitation 59, 61, 62, 65, 69, 75
Kavitationsblase 64
Keilwinkel 136, 137
KELVIN, W. 182
Kernradius 177
Kernströmung 177, 179
Ketchup 155, 156
Kinema 149
Kinematik 24, 37
Kitt, hüpfender 157
Klappe 213
Kniestück 90, 91, 210
Kohäsionskräfte, intermolekulare 148, 150
Kohlendioxid 152
Kolbenkompressor 59
Kolbenpumpe 62
Kompensatorkraft 88
Kompressibilitätseinfluss 183
Komponente, radiale 94
Kompressibilitätseffekt 32
Kondensation 62
Konfusor 213
Kontaktfläche 147, 148
Kontinuitätsgleichung 31,39, 55,61, 68, 88, 110, 127, 132, 133, 138, 162, 163, 170, 173, 191, 192
Kontinuitätsgleichung, schiefer Verdichtungsstoß 138
Kontinuum 2, 76
Kontrollraum 77, 78, 81, 85, 86, 90, 93, 95, 97, 115, 137
Kontrollraumgrenze 98, 102
Koordinaten, kartesische 39, 54, 86, 160, 164
Körper, getauchter 15
Körper, teilweise eingetauchter 19
Körper, voll eingetauchter 18, 223
Körperschwerpunkt 20
Körperumströmung 171
Körpervolumen 18
Korrosion 62, 63
Kraft 9, 11
Kraftangriffspunkt 13, 86
Kräftegleichgewicht 2, 4, 7, 16, 41, 48, 54, 80, 81, 84, 87, 91, 158...161, 207
Kraftelement 9, 10, 13
Kraft, intermolekulare 223
Kräftepolygon 84
Kraftfeld 158
Kraftfeld, äußeres 191
Kraftfeld, konservatives 166
Kraftvektordiagramm 92
Kreiselpumpen 62, 96
Kreiselpumpenlaufrad, radiales 96, 97
Kreiskrümmer 210
Kreisscheibe 223, 224, 227
Kreiszylinder, längsumströmter 225
Krümmer mit Umlenkschaufel 210
Krümmerströmung 51, 207
Krümmungsradius 42, 52
KSB 209
Kugel 227, 228
Kugel-Koordinaten 39, 55
Kugel-Hauptspannfläche 221
Kugelumströmung 204
Kugelwiderstand 221.. .223
Kühlwasserpumpe, axiale 11
Kühlwasserpumpe 12
Kurzzeitphoto 26
KUTTA, W. 168
KUTTA-JOUKOWSKI, Satz von 168

L

Lagerbelastung 62
LAGRANGE, J.L. 5, 24, 77
Laminarprofil 214
Längenkoordinate 93
Langzeitphoto 26
LAPLACE, P.S. 162
LAPLACE-Gleichung 171
LAPLACE-Operator 162, 163, 173
Lärmbelästigung 62
Laser-DOPPLER-Velozimetrie 25, 111, 205, 207
Lauflänge 194
Laufrad 95, 102
Laufraddurchströmung 30
Laufradleistung 101, 103, 104
Laufradmoment 101
Lauge 96
LAVAL,
C.G.P. 130
LAVAL-Düse 130, 131, 136, 139, 146
LAVAL-Turbine 139, 140
Lebensdauerverkürzung 62
Leeseite 111, 112
LEIBNIZ, G.W. 57
LEIBNIZ-Regel 56, 57, 79, 95, 116, 182
Leistung 116
Leistung der äußeren Kräfte 115
Leistung, spezifische 96, 97, 99, 100
Leistung, zugefuhrte 114
Leistungsanteil 100
Leistungsaustausch 117
Leistungsbedarf 96, 97, 99
Leitrad 174
LIEPMANN, H.W. 194
Linie, flüssige 185, 186
Linienintegral 169
Linienumlaufintegral 182
linksdrehend 94
LOSCHMIDT, J. 147
LOSCHMIDT-Konstante 147
Luft 1, 5, 105, 152
Luvseite 111, 112

M

MACH, E. 113
MACH-Kegellll
MACH-Liniell2, 113, 114
MACH-Zahl 111, 113, 122, 126, 133, 141, 143...146
Magnetkraft 44, 80
Mantelfläche 83, 83, 184
Mantelkraft 80, 84
Mantelmoment 98
Masse 5, 6, 76, 192, 199
Masse, punktförmige 93
Massenbelegung 56
Massenbilanz 32, 55
Massendifferenz 55
Massenelement 41, 42, 78, 93, 158, 159, 162
Massenerhaltung 22, 31, 35
Massenerhaltungssatz 164
Massenkraft 17
Massenstrom 59, 77, 81, 82, 88, 90, 96, 99, 197, 199, 224
Massenstrom, Konstanterhaltung 139, 140, 141
Massenstromverlust 197
Materialverschleiß 62
Materialzerstörung 62, 63
MAUPERTIUS, J. 5
Meerwasser 5
Messzeitspanne 205
Metazentrum 20
Meteorologie 105
Methan 152
Micro-jets 62, 63
Mikrostrahldurchmesser 64
Mikrostrahlen 62, 63, 64
Mittelwert, stationärer zeitlicher 203
Mittelwert, volumetrischer 90, 201, 208, 209, 216, 219
Mittelwert, zeitlicher 110
Modellähnlichkeit 113
Modellausführung 113
Moleküle 147
Molekülquerbewegung 147, 148
Molekül-Weglänge 133
Molekülzahl 148
Moment 95
Moment, aufrichtendes 20
Moment, äußeres 95, 98
Momentengleichgewicht 13, 14, 161
MOODY, L.F. 218
MOODY-Diagramm 218, 220

Mündungsstücke 66

N

Nabla 162
Nabla-Operator 5, 6, 162, 183
Natrium 152
NAVIER, C.L.M.H. 157
NAVIER-STOKES Bewegungsgleichung 147, 158, 159, 162, 164, 166, 183, 191, 215
Nebenbewegung, turbulente 203
NEWTON, I. 77, 149
NEWTON-Fluid 1, 2, 150, 153,158, 191
NEWTON-Fluid, inkompressibles 158
NEWTON-Flüssigkeit 154
NEWTON-Gas 154
NEWTONS chubspannungsansatz 149, 153, 161, 214
NEWTON-Stoßtheorie 223, 224
Nicht-NEWTON-Fluid 1, 2, 154, 155, 158
Nicht-NEWTON-Fluid, rheopexes 157
Nicht-NEWTON-Fluid, strukturviskose 155, 156
Nicht-NEWTON-Fluid, thixotropes 157
Nicht-NEWTON-Fluide, dilatantes 155, 156
NIKURADSE,
J. 194, 219
NIKURADSE-Diagramm 219, 220
Normalspannung 2, 88, 160, 162
Norm-Atmosphärendruck 4

O

Oberflächenintegral 17
Oberflächenkraft 6, 83 Öffhungswinkel 67 Öl 1, 96
Ortsradius 93
Ortsvektor 24

P

Parallelströmung 25, 49, 171, 174, 175
Particle-Image-Velocimetry 2
Partikeltransport 53
PASCALE, B. 4
PELTON, L.A. 101
PELTON-Laufradleistung 103, 104
PELTON-Turbinenlaufrad 102
PELTON-Wasserturbine 102
Peripheralkomponente 94
Periode 205
Phasengrenze 223
Phasengrenzfläche 186
Plasma 105
Platte, bewegte 147
Platte, ebene 190, 198, 217
Platte, feste 147
Platte, längs angeströmte 214
Platte, unendlich lange 193, 198
Platte, verschiebbare 1
Plattengeschwindigkeit 1
Plattenlänge 191
Platten-Reibungswiderstand 193, 194
Plattenschubkraft 1
Plattenschubspannung 1
Polymer 155, 156
Polyvinylchlorid 155, 156
Pompeji 65
Potentialfunktion 170, 174, 175
Potentialgleichung 173
Potentialstromlinie 198
Potentialströmung 166, 226
Potentialströmung inkompessibler Fluide 165, 196, 199
Potentialströmung, eben stationäre 167, 173, 197
Potentialströmung, räumlich instationäre 170, 172
Potentialströmung, räumlich stationäre 171
Potentialwirbel 178, 179
Potentialwirbelströmung 171
Potenzgesetzverhalten 155
PRANDTL, L. 165, 193
PRANDTL-Grenzschichtgleichungen 191...193
PRANDTL-Kugelwiderstandsversuch 221...223
Presskorkvolumen 19
Produktregel 33, 36
Profilseite, konkave 194
Profilseite, konvexe 194
Pulsader 58
Pumpenlaufrad 100
Pumpensaugmund 97

Q

Quecksilber 5, 152
Quellpunkt 188
Quellströmung 171
Queraustausch, turbulenter 195
Querdiffusion, molekulare 148, 150

R

radial 96
Radialdruckgleichung 47, 48, 49, 50, 51
Radscheibe 98
Raketenschubdüse 139, 140
Randkurve 168,170
RANKINE, W. 177
RANKINE-Wirbel 177, 179
Rauigkeitserhebung 217
Raumflugkörper 129
Raumkrümmer 210
Raumkurve 181, 185
Rautiefe 217, 218
Rautiefe, gemittelte 217, 218
Reaktionskraft 82, 83, 84, 101
Reaktionsmantelkraft 85, 86, 88, 89
Reaktionswandkraft 86, 87, 88, 89, 90, 91
Rechteckquerschittkrümmer 210
Rechte-Hand-Regel 94
Rechtssystem 94
Reentry-Flugkörper 137
Referenzenthalpie 106
Referenztemperatur 106
Reibleistung 118
Reibung 166
Reibungsverluste 64
Reibungswiderstand 224, 227
Relativbewegung 113
Relativgeschwindigkeit 96, 101
Relativstromlinie 97
Relativströmung 100
Relativsystem 28, 29, 30
REYNOLDS, O. 201
REYNOLDS-Farbfadenversuch 201, 203
REYNOLDS-Zahl 65, 191, 193, 197, 214, 217, 224, 228
REYNOLDS-Zahl, kritische 195, 202, 223
Rheologie 154
Richtungsfeld 26
richtungsstationär 30, 31, 88
Richtungswinkel 2
RIEMANN, B. 172
Rohrabstützung 90, 91, 92, 93
Rohrabzweigung 211
Rohrbiegemoment 88
Rohrbogenströmung 52
Rohreinlauf,
düsenartiger 212
Rohreinlauf,
scharfkantiger 212
Rohrerweiterung, plötzliche 213
Rohrleitung 207
Rohrleitungskraft 88
Rohrleitungsplan 207
Rohrreibungsdruckverlust 208, 214
Rohrreibungskoeffizient 215.. .217
Rohrstrecke, gerade 207
Rohrströmung, laminare 202, 214, 215, 218, 220
Rohrströmung, turbulente 202, 215, 218, 220
Rohrströmungsgeschwindigkeit, mittlere 201
Rohrströmung 201, 202
Rohrvereinigung 211, 212
Rohrverengung, plötzliche 204, 213
Rohrverzweigung 211
Rohrwandgewichtskraft 88, 90
Rotationssymmetrie 98
Rückströmung 194, 195
Ruhedicke 135
Ruhedruck 123, 135, 143...146
Ruhegleichgewicht 7
Ruhegröße 118, 119, 122
Ruheschallgeschwindigkeit 123
Ruhetemperatur 135
Ruhezustand 2, 119, 121, 122, 130

S

SAINT-VENANT 125
Sand 1, 2, 88
Sauerstoff 152
Saugseite 194, 195
Säure 96
SAVART, F. 187
Schadstoffeinleitung 204
Schadstoffmassenstrom 203
Schallausbreitung 109, 111, 112
Schallentstehung 204
Schallgeschwindigkeit 110
Schallgeschwindigkeit in Stahl 110
Schallgeschwindigkeit in Wasser 110
Schallmauer 113
Schallwelle 109
Schaufel 102
Schaufel, unendlich dünne 96
Schaufelzahl 96
Scherströmung 147
Scherwinkel 1
Scherwinkelgeschwindigkeit 1
Schichtenströmung 215
Schiffspropeller 62, 83
Schiffspropeller, singende 61
Schiffspropelle-Strahltheorie 82, 83
Schiffsumströmung 28
Schmelze, hochpolymere 156
Schornsteinabgasfahne 26
Schraubenregel 94
Schub 82, 83
Schubspannung 1, 2, 147, 150, 153, 156, 160
Schutzkachel 129
Schwankungsgröße 110
schweben 18, 23
Schwerefeld 105
Schwerkraft 17, 46, 48
schwimmen 20
Schwingungsanregung, akustische 62
Schwingungsanregung, mechanische 62
Schwankungswert, im Detail instationärer 203
Segmentkrümmer 210
Sekundärströmung 53
Senkenströmung 171
Sieb 207
Silikon 155, 156
sinken 18 , 23
spezifisch 101, 105
Spiegelungsprinzip 186
Spinnlösung 155
Spitze des Eisbergs 19
Stabilität eines Schiffes 20
Starrkörperwirbel 177, 179
stationär 26, 32, 33, 44, 47, 57, 62, 77, 82, 86, 89, 90, 92, 95, 118, 123, 126, 133, 138, 141
stationär, im Mittel 202
Staupunkt 118, 119, 129, 176, 194, 195
Staupunktströmung 26, 175, 176, 226
Steilabfall 222
Steine 1, 2
STEINER, J. 14
Stelle, ablösungsgefährdete 52
Steuerbetrug 65
Stickstoff 152
Stickstoffdioxid 152
stochastisch 202
Stoffgesetz 162
STOKES, G.G. 158, 168
STOKES-Hypothese 162
STOKES-Integralsatz 168, 169
STOKES-Satz 36
Störfronten 111
Störquelle 112
Störung 112
Stoß, elastischer 76
Stoß, unelastischer 223
Stoßbeziehung 133
Stoßfront 137
Stoßverengung 135
Stoßwinkel 136, 137
Strahlfläche 101
Strahlgeschwindigkeit 101, 104
Strahlkreis 102
Strahlkreisradius 101
Streichlinie 26, 31, 40, 180
Streichlinie, zentrale 40, 56, 77, 78, 84, 93, 94, 115
Stromstärke 188
Stromfaden 40, 41, 42, 46, 55, 56, 57, 77, 78, 80, 84, 86, 87, 90, 93, 94, 95, 114, 115, 137, 181, 207
Stromfaden, verzweigter 85
Stromfadengewichtskraft 88
Stromfadentheorie 70, 118, 133, 138, 141, 207
Stromfunktion 173... 175
Stromleiter 188
Stromlinie 26, 28, 29, 30, 31, 53, 168, 174...176, 180
Stromlinie, absolut 97
Stromliniengleichung 27
Stromröhre 40, 181
Strömung mit Expansion 140
Strömung, abgelöste 226
Strömung, adiabat reversible 108
Strömung, beschleunigte 226
Strömung, drehungsbehaftete 177
Strömung, drehungsfreie 166, 169, 173
Strömung, ebene 191
Strömung, fließende 136
Strömung, geschichtete 34
Strömung, homogene kavitationsfreie 96
Strömung, isentrope 108
Strömung, reibungsfreie 113
Strömung, schallnahe 112, 113
Strömung, schaufelkongruente 96
Strömung, schießende 136
Strömung, schwache 110
Strömung, stationäre 59, 64, 65, 70, 96, 101, 108, 191, 192, 207, 223, 224
Strömung, turbulente 201, 217
Strömung, verzögerte 226
Strömungsenergie, spezifisch mechanische 207
Strömungsfälle der Gasdynamik 111
Strömungsgeschwindigkeit 46, 77, 94
Strömungsgeschwindigkeit, absolute 96
Strömungslehre 1
Strömungsmaschinen, hydraulische 62
Strömungsquerschnitt 77
Strömungswiderstand 224
strukturviskos 155
subsonisch 111, 112, 120, 121
Suspension 155

T

Taille 50
Tangentialkomponente 94
Tauchfahrzeug 23
Tauchtiefe 22
Teelicht, schwimmendes 26
Teer 1, 2
Teerblock 157
Teetassenströmung 52, 53
Teilchengeschwindigkeit 25
Teilchen, schichtenwechselnde 148
Teilchenbahn 97
Temperatur 5, 8, 40, 150... 152
Temperatur, absolute 106, 110
Temperatur Sprung 134
Thermoöl 152
THOMSON, W. 182
THOMSON-Wirbelsatz 182... 184
Tiefdruck 4
Titanic 14
TORRICELLI 60
TORRICELLI-Gleichung 60, 68, 104
Totaldruck 47
Totwasser 194, 195, 204, 221, 225, 228
Tracking 24
Tragflügelprofil 167, 168, 194, 195, 226
Trägheitskraft 42, 159, 160, 223
Transformatorenöl 5 transsonisch 111, 112, 120, 121
Turbinenlaufräder 99, 100
Turbulenz, isotrope 206
Turbulenzballen 202, 203
Turbulenzfaktor 223
Turbulenzgrad 205, 207, 215

U

- Überdruck 11, 23, 49, 89

- Überdruck, hydrostatischer 10, 13

- Überschallknall 113
- Überschallströmung 112, 130, 134, 135, 136, 137, 139, 140 Überschallwindkanal 139
Umfangsgeschwindigkeit 96, 99, 100, 104
Umfangsgeschwindigkeit, optimale 101, 104
Umfangskomponente 94, 96, 97
Umgebungsdruck 3, 7, 10, 23, 49, 59, 70, 88, 89, 90, 123, 139
Umlaufrichtung, mathematisch positive 168, 169
Umlenkung in einem Kanal 136, 137
Umlenkwinkel 136, 137
Umschlagpunkt 194, 197
Umströmung, Keil136, 137
Umströmung, überkritische 222
Umströmung, unterkritische 222
Unterdruckgebiet 227
Unterschall-Grenzschichtströmung 142
Unterschallströmung 111, 112, 113
Unterschallströmung, isentrope 139, 141
Unterschall-Velozimetrie 111
Unterschicht, zähe 194, 195, 217

V

Vakuum 122, 126
Vektorprodukt 94, 95, 98
Ventil 213
Ventilator 95
Ventilatorströmung 113
VENTURI, G. B. 129
VENTURI-Rohr 129, 141
VENTURI-Rohr, klassisches 213
Verdampfungsdruck 61
Verdichtungsstoß 132, 134, 135
Verdichtungsstoß, schiefer 136, 137, 141, 142
Verdichtungsstoß, senkrechter 132, 135, 136, 139, 140
Verdrängungsdicke 197, 200
Verdrängungsschwerpunkt 20
Verformungskraft, scherende 147
Verhalten, hydraulisch glattes 217, 219
Vermischungsvorgang 202, 204
Verspannung, thermische 88
Verstärkungsfaktor 12 8, 131
Vertikalkraft 10, 11, 18
Verzweigungsstromlinie 226
Viskosität 40, 147, 151, 158, 184
Viskosität, dynamische 148, 154
Viskosität, kinematische 149, 153, 158, 159, 191
Viskosität, molekulartheoretische Erklärung 147
Volumen, verdrängtes 19
Volumenabnahme, implosionsartige 62
Volumenelement 16, 31, 41, 42, 78, 93
Volumenintegral 17
Volumenkraft 6, 116
Volumenschwerpunkt 10, 11, 18
Volumenstrom 58, 81, 181, 202
Volumenzunahme 62
Vorzeichen des Dralls 94

W

Waage und Finger 12
Wand, konvex gekrümmte 51
Wandschubspannung 193, 224, 225
WANTZEL 125
Wärmeaustausch 117
Wärmeinhalt, spezifischer 106
Wärmekapazität, isobar-spezifische 106, 107
Wärmequelle 116
Wärmestrom 115, 116
Wärmestrom, zugefuhrter 114
Wärmeübertragung 215
Wasser 1, 5, 96, 151, 156
Wasserdampf 152
Wasserdampfdruck 70
Wasserhahn, singender 62
Wassersprung 136
Wasserstand 70
Wasserstoff 152
Wassertemperatur 70
Wassertiefe 136
Wasserturbinen 62, 95
Weglänge, mittlere freie 148
WEISSENBERG, K. 156
WEISSENBERG-Quelleffekt 156, 157
Wellenwiderstand 223
Wetterkarte 4
Widerstand 221
Widerstandskoeffizient 212...225, 227, 228
Windkanal 207
Windturbinenströmungen 113
Winkelgeschwindigkeit 99, 101, 177, 178
Wirbel, molekularer 202
Wirbel, makroskopischer 202, 203
Wirbelchaos 184
Wirbeldiffusion 183
Wirbelelement 186... 189
Wirbelerhaltung 183, 186
Wirbelfaden 181, 184...186, 188
Wirbelfluss 181
Wirbelinduktion 188, 189
Wirbellinie 180
Wirbelpunkt 170
Wirbelring 186
Wirbelröhre 180, 181
Wirbelstärkevektor 166, 168, 177...180, 186
Wirbelströmung 171, 176
Wirbelzone 177
Wirbelquelle 186
Wirkungsgrad 62

Z

Zähigkeit 147
Zähigkeit, kinematische 67
Zähigkeitskraft 160
Zahnpasta 155, 156
Zeitglied 31
Zentrifugalkraft 42, 80
Zirkulation 167, 170, 181, 184, 188, 189, 203
Zündholz 166, 178
Zustandsgieichung, kalorische 106
Zustandsgieichung, thermische 8, 106, 129, 133
Zustandsgrößen 118
Zuströmung, drallfreie 98
Zweiphasenströmung 62
Zweipunktegleichung 71, 73, 74
Zylinder 65, 66, 68, 227
Zylinder, endlich langer 228
Zylinder, unendlich langer 228
Zylinder, querangeströmter 227
Zylinder-Koordinaten 39, 55, 164

Autor

Prof. Dr.-Ing. Helmut E. Siekmann Prof. Dr.-Ing. Paul Uwe Thamsen
Technische Universität Berlin
Fluidsystemdynamik - Strömungstechnik in Maschinen und Anlagen

Sekretariat K2
Straße des 17. Juni 135
10623 Berlin
Germany
E-mail: helmut.siekmann@tu-berlin.de            paul-uwe.thamsen@tu-berlin.de

Prof. Dr.-Ing. Helmut E. Siekmann

Studium Maschinenbau, Universität Karlsruhe; anschließend Forschungsaufenthalt am California Institute of Technology bei Prof. Acosta; danach Leiter der Forschung und Entwicklung bei KSB AG; 1976 - 2003 Ordinarius für Strömungslehre, insbes. Hydraulische Strömungsmaschinen, TU Berlin. Mitgliedschaft in zahlreichen wissenschaftlichen Gesellschaften, im Kuratorium der Arbeitsgemeinschaft industrieller Forschungsvereinigungen (AiF) und Vertrauensdozent der Studienstiftung des Deutschen Volkes. 1996 Verleihung des ISROMAC Award. Forschungsschwerpunkte: Strömungsgrundlagen mit Anwendungen in Strömungsmaschinen und strömungstechnischen Anlagen.

Professor Dr.-Ing. Paul Uwe Thamsen

Studium Maschinenbau an der TU Braunschweig; bis 1992 wissenschaftlicher Mitarbeiter am Pfleiderer-Institut für Strömungsmaschinen; danach u. a. Leiter für Forschung und Entwicklung, Technischer Direktor und Geschäftsführer bei der Pleuger Worthington GmbH in Hamburg, einem Unternehmen der Flowserve Corporation. Mitgliedschaft im Forschungsausschuss (FAA) der Fachgemeinschaft Pumpen im VDMA und Unterstützung des Arbeitskreises'Störungsfrüherkennung'. Seit 2003 Professur an der TU Berlin, Fachgebiet Fluidsystemdynamik - Strömungstechnik in Maschinen und Anlagen; Schwerpunkte: strömungstechnische Fragestellungen im anwendungsorientierten Maschinenbau.