Hydromechanik

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Kursinhalte

  • physikalische Eigenschaften der Fluide: Dichte Schwere, Zähigkeit, Elastizitätsmodul, Oberflächenspannung, Dampfdruck, thermische Eigenschaften; Unterschiede zwischen newtonischen und nichtnewtonischen Fluiden.
  • Hydrostatik: Hydrostatische Druckverteilung in ruhendem Fluid; Manometer; Druck auf ebene und gerkrümmte Flächen; Auftrieb.
  • Kinematik der Strömung: Strömungsbeschreibung nach Lagrange und Euler; Absolut- und Relativbewegung; laminare und turbulente Strömungen; Translation, Rotation und Deformation von Fluiden; kinematisches Transporttheorem; das Kontinuitätsgesetz.
  • Dynamik der Bewegungen: Impulsgleichung: Druckverteilung bei gleichförmiger Beschleunigung und bei Rotationsbeschleunigung; Eulersche Gleichungen für reibungsfreie Strömungen; Bernoullische Gleichung; Druckänderung bei Querschnittsveränderungen und Umströmung von Körpern; Kavitationserscheinungen; lineare Impulsgleichung für finite Kontrollvolumen; Anwendungen; Navier-Stokes-Gleichungen.
  • Energetik der Bewegungen: Energiegleichung: Allgemeine Energiegleichung; Anwendung auf finite Kontrollvolumen; Druck- und Energielinien bei eindimensionalen Rohr- und Gerinneströmungen.
  • Dimensionsanalyse:
    Ähnlichkeit von Strömungen; Reynoldszahl, Froudezahl.
  • Reibungsbehaftete Strömungen:
    Laminare Strömungen; Grenzschichten; turbulente Strömungen, logarithmische Geschwindigkeitsverteilung.
  • Strömungen in Rohrleitungen: 
    Reibungsverluste; Geschwindigkeitsverteilung; Darcy-Weisbach-Gleichung und Moody- Diagramm; typische Rohrleitungsprobleme.
  • Formwiderstand an umströmten Körpern:
    Druck- und Schubspannungsverteilung; Grenzschichtablösungen; Widerstandsbeiwerte.
  • Gerinneströmungen:
    Klassifizierung, lokales Abflussverhalten

Übung

Assistent:

Übungsblätter

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Materialien & Literatur