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This collection of over 200 detailed worked exercises adds to and
complements the textbook "Fluid Mechanics" by the same author, and,
at the same time, illustrates the teaching material via examples.
The exercises revolve around applying the fundamental concepts of
"Fluid Mechanics" to obtain solutions to diverse concrete problems,
and, in so doing, the students' skill in the mathematical modelling
of practical problems is developed. In addition, 30 challenging
questions WITHOUT detailed solutions have been included. While
lecturers will find these questions suitable for examinations and
tests, students themselves can use them to check their
understanding of the subject.
This successful textbook emphasizes the unified nature of all the
disciplines of Fluid Mechanics as they emerge from the general
principles of continuum mechanics. The different branches of Fluid
Mechanics, always originating from simplifying assumptions, are
developed according to the basic rule: from the general to the
specific. The first part of the book contains a concise but
readable introduction into kinematics and the formulation of the
laws of mechanics and thermodynamics. The second part consists of
the methodical application of these principles to technology. In
addition, sections about thin-film flow and flow through porous
media are included.
This successful textbook emphasizes the unified nature of all the
disciplines of Fluid Mechanics as they emerge from the general
principles of continuum mechanics. The different branches of Fluid
Mechanics, always originating from simplifying assumptions, are
developed according to the basic rule: from the general to the
specific. The first part of the book contains a concise but
readable introduction into kinematics and the formulation of the
laws of mechanics and thermodynamics. The second part consists of
the methodical application of these principles to technology. In
addition, sections about thin-film flow and flow through porous
media are included.
Dimensionsbetrachtungen reichen bis in die Anfange der Mechanik und
besonders der Stroemungslehre zuruck. Zu der Fortentwicklung dieser
Wissenschaften und zu dem Er- kenntnisfortschritt der
Naturwissenschaften allgemein haben Dimensionsbetrachtungen
wesentliche Beitrage geliefert und oft richtungsweisend neue
Wissensgebiete eroeffnet. Leider verdeckt der Hinweis auf
dimensions analytisch begrundete Ansatze leicht die hin- ter diesen
Ansatzen stehende geistige Leistung und verfuhrt zur Annahme, dass
sich die Muhen neuer Erkenntnisse durch hastige, rezeptartige
Anwendungen dimensionsana- lytischer Methoden vermeiden liessen.
Gescheiterte Ansatze und bittere Enttauschun- gen sind die Folge
und einhergehend die Ablehnung dieser Methoden uberhaupt. Der
leichtfertige Umgang mit Dimensionsbetrachtungen wird durch
Lehrbucher gefoerdert, die Rezepturen in den Vordergrund stellen
und an (wohl bekannten) Beispielen zei- gen, wie leicht, ans
Wunderbare grenzend, sich physikalische Erkenntnisse von tiefer
Bedeutung gewinnen lassen. Die formale Dimensionsanalyse kann aber
aus einer Pro- blemstellung nur die, fur die Loesung unwichtige,
Information entfernen, die uber das Masssystem eingetreten ist. Das
stellt noch keine physikalische Erkenntnis dar. Daher kann die
formale Durchfuhrung der Dimensionsanalyse nicht im Vordergrund
stehen, zumal diese fast trivial ist. Im Vordergrund steht vielmehr
die Durchdringung der ge- gebenen Fragestellung, die Abstraktion
und Vereinfachung des Problems, die es erst gestattet, die
relevanten physikalischen Groessen zu erkennen und damit ihre Zahl
auf das fur die Beschreibung absolut notwendige Minimum zu
beschranken. Erst dann ist eine Dimensionsanalyse sinnvoll, weil
sie die notwendige Zahl der Veranderlichen wei- ter reduziert. Aber
dieser Satz der neuen Veranderlichen ist nicht eindeutig.
Diese Sammlung detailliert ausgearbeiteter UEbungsaufgaben erganzt
das Lehrbuch "Stroemungslehre" des Autors und veranschaulicht den
Lehrstoff durch Beispiele. In den Aufgaben wird die Umsetzung der
wenigen grundlegenden Satze der Stroemungslehre zur Loesung einer
Vielfalt konkreter Probleme gezeigt und dadurch die Fahigkeit zur
mathematischen Modellierung praktischer Probleme entwickelt. Die
zweite Auflage enthalt daruber hinaus nichtausgearbeitete
Prufungsaufgaben sowie Aufgaben zur kartesischen
Tensorschreibweise. Das Buch wendet sich an Studenten des
Maschinenbaus, der allgemeinen Ingenieurwissenschaften, der Physik
und der angewandten Mathematik.
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