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Books > Science & Mathematics > Mathematics > Geometry > Analytic geometry
1m April 1961 hat die Firma Mannesmann AG einen Bericht tiber
Versuche mit Stromungen urn Bundel von parallelen Rohren vorgelegt
{I}. Diese Rohrbundel spielen beim Bau von Warmetauschern eine
wichtige Rolle. EKperimentell wurde festgestellt, daB Rohre, die
senkrecht zur Rohrachse angestromt werden und von elliptischem
Querschnitt sind, in stromungs- und warmetechnischer Hin- sicht
Kreisrohren uberlegen sind. Es zeigt sich, daB die Stromung fast
der gesamten Rohrwand anliegt und die auftretenden Wirbelgebiete
sehr klein sind (Abb. 1,1). Abb. 1,1 Es erschien deshalb
interessant, diese Messungen durch mathematische Berechnungen zu
erganzen. Man kann erwarten, daB der experimentelle Befund durch
eine reibungsfreie ebene Potentialstromung gut wiedergegeben wird.
Der Konstruktion solcher Stromungen ist die vorliegende Arbeit
gewidmet. 1m erst en Teil der Arbeit wird die Berechnung der
komplex en Potential- funktion einer Stromung urn mehrere Ellipsen
auf die Losung eines modifizier- ten Dirichletproblems
zuruckgefuhrt und numerisch ausgewertet. Da die numerische
Auswertung dieses Losungsverfahrens relativ aufwendig ist, wird im
zweiten Teil der Arbeit eine Naherungsmethode angegeben, die zur
Berechnung des komplexen Potentials der Stromung nur die Losung
1inearer Gleichungssysteme erfordert. Bei den numerischen
Berechnungen wurden nur solche Ell psen betrachtet, deren groBe
Halbachen entsprechend Abb. 1,1 parallel r Anstromung ichtung
liegen. 1m dritten Teil der Arbeit wird die Lage von Staupunkten im
Stromungsgebiet an Hand von Beispielen untersucht, wahrend sich.der
vierte Teil mit den Drucken im Stromungsgebiet beschaftigt.
In einer fruheren Arbeit {6} wurde eine Methode angegeben, die
komplexe Potentialfunktion einer ebenen Potentialstromung im
AuBengebiet von N Kreis- linien naherungsweise zu berechnen.
Mittels dieses Losungsverfahrens wird im ersten Teil dieser Arbeit
eine Potentialstromung urn N KreiszYlinder in einem Kanal mit
festen Wanden berechnet. 1m zweiten Teil der Arbeit wird die
elastische Verformung von Hindernissen, die einer inkompressiblen
Stromung ausgesetzt sind, numerisch ausgewertet. Dabei ist
vorausgesetzt, daB die Hindernisse nach der Verformung die Gestalt
von Kreisscheiben besitzen. Die theoretischen Betrachtungen zur
ebenen Elastizitatstheorie stutzen sich weitgehend auf die
Ausfuhrungen von N.I. Muschelischwili {7}. Aile numerischen
Rechnungen wurden an der Rechenanlage IBM 370/168 der Gesellschaft
fur Mathematik und Datenverarbeitung in Bonn durchgefuhrt. An
dieser Stelle mochte ich Herrn Prof. Dr. H. Wendt und Herrn Dr. R.
Weizel fur die Anregung zu dieser Arbeit und die vielen
Diskussionen danken. 2 1) Berechnung einer ebenen Potentialstromung
um einen Kreiszylinder in einem Kanal mit festen Wanden t Gesucht
ist die komplexe Potentialfunktion einer ebenen, stationaren,
symmetrischen Potentialstromung in einem Kanal der Hohe 2p. p>l
(Abb. 1)., ip. i...!... 2R ) Zp x i p Abbildung 1 Die Gleichung der
Kanalwande Kl und K2 laute y =+/- P d.h. die x-Achse ist
Symmetrieachse des Kanals. Der Koordinatenursprung sei der
Mittelpunkt eines im Ka al liegenden Kreises K3 vom Radius Eins.
Die An- stromgeschwindigkeit V (V=IVI) verlaufe parallel zur
positiven reellen Achse.
This book explains and helps readers to develop geometric intuition
as it relates to differential forms. It includes over 250 figures
to aid understanding and enable readers to visualize the concepts
being discussed. The author gradually builds up to the basic ideas
and concepts so that definitions, when made, do not appear out of
nowhere, and both the importance and role that theorems play is
evident as or before they are presented. With a clear writing style
and easy-to- understand motivations for each topic, this book is
primarily aimed at second- or third-year undergraduate math and
physics students with a basic knowledge of vector calculus and
linear algebra.
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