Heinz Herwig zeigt die Bedeutung der Dimensionsanalyse anhand der Strömungsmechanik und der Wärmeübertragung und eröffnet damit eine neue Sichtweise auf die Behandlung technischer Fragestellungen. Mithilfe der Dimensionsanalyse gelingt es, Problemlösungen in dimensionsloser Form und damit bis zu einem bestimmten Grad allgemeingültig zu ermitteln. Wie dies geschehen kann, erschließt sich neuen Nutzern jedoch oftmals nicht auf Anhieb. Nur so ist es zu erklären, dass immer wieder „überraschende Aussagen“ und „unerwartete“ oder auch „offensichtlich widersprüchliche“ Ergebnisse auftauchen. Dieses essential erläutert den physikalischen Hintergrund, den Bezug der Dimensionsanalyse zur Modellbildung sowie die systematische Einordnung verschiedener Aspekte. Ebenfalls gibt es viele praktische Beispiele zur Anwendung.

Warum kann man einen Raum nicht mit einem Kuhlschrank abkuhlen? Oder: Die Kunst ein Steak richtig zu braten. 50 thermofluiddynamische Alltagsphanomene werden nach folgendem Schema einheitlich behandelt: Beschreibung des Phanomens / Prinzipielle Erklarung / Weitergehende Betrachtungen. Ein ausfuhrliches Glossar hilft beim physikalischen Verstandnis der Fachbegriffe."

Heinz Herwig stellt den fundamentalen Zusammenhang zwischen den beiden Groessen Warme und Entropie heraus und eroeffnet damit eine neue Sichtweise. Die Betrachtung der Entropie bei der Energieubertragung in Form von Warme erlaubt es, Verluste bei der Warmeubertragung zu benennen und zu bestimmen. Mit dem Konzept des entropischen Potentials einer Energie gelingt es, eine Energieentwertungszahl zu definieren, die einzelne Teilprozesse einer Prozesskette bewerten kann. Fur dieses essential werden Kenntnisse uber die verschiedenen Arten von Warmeubertragungen in technischen Systemen vorausgesetzt. Grundlagen hierzu finden sich in dem Band Warmeubertragung - ein nahezu allgegenwartiges Phanomen desselben Autors.

Heinz Herwig zeigt, dass turbulente Stroemungen in Natur, Technik und im Alltag die Regel sind und nicht etwa die Ausnahme. Nicht zuletzt ist dies einer der Grunde, warum man sich mit der Physik turbulenter Stroemungen befassen sollte. Dies geschieht hier anhand theoretischer und praktischer Fragestellungen. Turbulenz ist in diesem essential nicht als eigenstandiges Phanomen gemeint, sondern tritt im Zusammenhang mit Stroemungen von gasfoermigen oder flussigen Medien auf.

Dieses essential erklart die Physik der Warmeubertragung mit den wesentlichen physikalischen Prozessen, der Warmeleitung und der Warmestrahlung. Es wird ein grundlegendes Verstandnis fur die verschiedenen Formen der Energieubertragung in Form von Warme vermittelt. Die Beispiele dazu stammen weitgehend aus alltaglichen Situationen, wobei unterschiedliche Aspekte kritisch und vertiefend diskutiert werden.

Das Buch bietet eine umfassende, systematische Darstellung der Impuls-, Warme- und Stoffubertragung. Dabei wenden die Autoren konsequent asymptotische Methoden (grosse und kleine Werte der Reynolds-Zahlen oder anderer charakteristischer Kennzahlen) an und betonen die physikalischen Grundlagen. Zum Verstandnis sind mathematische Grundkenntnisse erforderlich.

Die etwa 100 wichtigsten Begriffe der Warmeubertragung werden erlautert und in Beispielen erklart. Die wichtigsten Berechnungsformeln werden aufgefuhrt, die wichtigsten Definitionen zusammengestellt.
Alles in allem ein rundes Nachschlagewerk, das gerade in der Lehre seinen Stellenwert haben wird. Der lexikalische Aufbau erleichtert die Suche nach den Begriffen, die Beschrankung auf das Wesentliche ermoglicht das schnelle Verstandnis der wichtigen Zusammenhange."

In diesem Buch werden die etwa 250 wichtigsten Begriffe, Grossen und Konzepte der Stromungsmechanik fundiert und systematisch dargestellt. Im Anschluss an die Definition werden wichtige Formeln, deren Bedeutung und Dimension sowie der physikalische Hintergrund und Kontext erlautert. Wichtige Anwendungen und Beispiele aus der Technik veranschaulichen die theoretischen Inhalte. Am Ende jedes Beitrags wird auf weiterfuhrende Literatur verwiesen.
Es eignet sich sowohl fur in der Praxis stehende Ingenieure als auch fur Studierende technischer Fachrichtungen zur Vorbereitung auf mundliche Prufungen."

Fur die Realisierung von energietechnischen Prozessen ist der Zweite Hauptsatz der Thermodynamik entscheidend. Er macht Aussagen uber die Wertigkeit von Energie bzw. uber die Energieentwertung in energietechnischen Prozessen. Je mehr man darauf angewiesen ist, Energie effektiv zu nutzen, umso mehr mussen solche UEberlegungen in den Entwurf, die Planung und die Optimierung energietechnischer Anlagen einbezogen werden. Genau hier setzt das vorliegende Fachbuch an, das anhand von vielen Beispielen den physikalischen Hintergrund erklart, den Ursachen von Verlusten auf den Grund geht und Moeglichkeiten zur Bewertung und zur Verbesserung von Prozessen aufzeigt.

Problemloesungen in der Stroemungsmechanik werden immer haufiger durch den Einsatz kommerzieller Computerprogramme angestrebt. Dies setzt aber voraus, dass die Physik des Problems verstanden ist. Das Buch tragt zum grundlegenden physikalischen Verstandnis der Zusammenhange bei, indem es die Physik verschiedener Stroemungsformen anschaulich darstellt. Die mathematischen Grundgleichungen, insbesondere die Navier-Stokes-Gleichungen und der Energiesatz, werden in allgemeiner Form bereitgestellt und in ihrer mathematischen Bedeutung erlautert. Die physikalisch/mathematische Modellierung einzelner wichtiger Stroemungen bzw. Stroemungsformen wird anschliessend konsequent aus den Grundgleichungen abgeleitet. Der Autor verfolgt dabei systematisch das Konzept der deduktiven Herleitung. Dimensionsanalytische UEberlegungen spielen eine wichtige Rolle. Zahlreiche Beispiele erlautern den Stoff.

Probleme in der Stroemungsmechanik werden immer haufiger durch den Einsatz von kommerziellen Computerprogrammen geloest. Eine solche Vorgehensweise setzt aber voraus, dass die Physik des Problems wirklich verstanden ist. Das Buch tragt zum grundlegenden Verstandnis der Zusammenhange bei, indem es die Physik verschiedener Stroemungsformen anschaulich darstellt. * Die mathematischen Grundgleichungen, insbesondere die Navier-Stokes-Gleichungen und der Energiesatz, werden zunachst in allgemeiner Form bereitgestellt und in ihrer mathematischen Bedeutung erlautert. * Die physikalisch/mathematische Modellierung einzelner wichtiger Stroemungen bzw. Stroemungsformen wird anschliessend konsequent aus diesen Grundgleichungen abgeleitet. Die Autoren verfolgen dabei systematisch das Konzept der deduktiven Herleitung. * Dimensionsanalytische UEberlegungen spielen eine wichtige Rolle, wobei durchgehend nach dimensionsbehafteten und dimensionslosen Groessen unterschieden wird. * Thermodynamische UEberlegungen werden herangezogen, insbesondere um Verluste bei Stroemungen physikalisch interpretieren zu koennen. Neu an der 4. Auflage ist insbesondere eine systematische Einfuhrung in die Loesung von UEbungsaufgaben nach dem sog. SMART-Konzept (Systematisch-Methodisches-Aufgaben-Rechen-Tool) mit vielen Beispielen zu seiner Anwendung. Heinz Herwig Studium des Maschinenbaus an der Ruhr-Universitat Bochum; 1981 Promotion und 1985 Habilitation am dortigen Institut fur Thermo- u. Fluiddynamik; anschliessend funf Jahre Zeitprofessor fur Theoretische Stroemungsmechanik an der Ruhr-Universitat, nach mehreren Auslandsaufenthalten ab 1994 Lehrstuhlinhaber fur Technische Thermodynamik an der TU Chemnitz; 1999 Wechsel an die TU Hamburg-Harburg, bis zum Fruhjahr 2016 Leiter des dortigen Instituts fur Thermofluiddynamik. Bastian Schmandt Studium des Maschinenbaus an der TU Hamburg-Harburg; Wissenschaftlicher Mitarbeiter am Institut fur Thermofluiddynamik der TUHH; 2014 Promotion, anschliessend Tatigkeit in der Automobilindustrie.

Heinz Herwig vermittelt eine klare Vorstellung davon, was Energie aus physikalischer Sicht ist und in welchen Formen sie auftreten kann. Es werden grundlegende mechanische, vor allem aber auch thermodynamische Zusammenhange erlautert, bevor an konkreten Beispielen (Warmeubergang, GuD-Kraftwerke, Warmepumpen) gezeigt wird, wie mit Energie verantwortlich umgegangen werden kann, wie Energie richtig bewertet und sinnvoll genutzt werden sollte. Im Zuge dieser Erlauterungen wird der Exergie-Begriff eingefuhrt und ausfuhrlich behandelt. Mit diesem Begriff kann die Qualitat von Energie sehr anschaulich dargestellt werden.