Surek Dominik, Stempin Silke. Angewandte Strömungsmechanik für Praxis und Studium

Teubner, 2007. — 449 p.Die Entwicklung der Strömungsmechanik nahm im vorigen Jahrhundert einen beeindruckenden Verlauf, wobei sich zwei Perioden besonders herausheben. Das ist das Wirken Ludwig Prandtls (1875 bis 1953) am Kaiser-Wilhelm-Institut fur Strömungsforschung in Göttingen (heute Institut für Luft- und Raumfahrt), das zu einer wissenschaftlichen Systematisierung der theoretischen und experimentellen Strömungsmechanik führte, und das ist zum anderen die Periode für die Entwicklung der Fluggeräte und der Flugtechnik einschließlich der Raketen und der Weltraumshuttles mit dem Überschallflug und den Grenzbedingungen von der freien Molekularströmung im Weltraum in den Übergangsbereich der viskosen Strömung bei sehr hohen Machzahlen. Diese erfolgreiche Forschung wirkte sich besonders auch auf die Entwicklung der Strömungsmaschinen und der Vakuumtechnik aus. Bei den Strömungsmaschinen sind insbesondere die Axialverdichter, die Gasturbinen und die Brennkammern zu erwähnen, die schließlich zu den hocheffektiven Strahltriebwerken modemer Flugzeuge führten mit Leistungen bis zu 30 MW. Für die Vakuumtechnik werden Axialverdichter mit Antriebsdrehzahlen bis 90 000 min~^ gefertigt, die ebenfalls im Bereich der freien Molekularströmung arbeiten und die in der Terminologie der Vakuumtechnik als Turbomolekularpumpen bezeichnet werden. In ähnlicher Weise strahlte die Entwicklung der Strömungsmechanik in den Bereich der Verfahrenstechnik und der Biotechnologie aus, wodurch sie stark befruchtet wurden. Die Entwicklung der Strömungsmaschinen für die Flugtechnik verlief auf den Gebieten der Strömungstechnik, der Thermodynamik und der Werkstofftechnik so erfolgreich, dass heute bereits ganze Flugzeugtriebwerke oder wesentliche Komponenten davon auch für stationäre Kraftwerksanlagen erfolgreich eingesetzt werden. Das Buch wendet sich vorrangig an die praktisch tätigen Strömungsingenieure und Freunde der Strömungsmechanik, denen ein systematisierter Stoff in fünfzehn Kapiteln dargeboten wird. Das Buch soll zur Vermittlung bei der Lösung praktischer Strömungsaufgaben dienen. Deshalb wurde auch die Lösung einfacher praktischer Aufgabenbeispiele aufgenommen. In gleicher Weise soll das Buch auch ein Begleiter im Studium der angewandten Strömungsmecha-nik für die Studierenden der Hochschulen und Universitäten sein. Dabei soll es vorrangig die Gedankengänge und die Arbeitsmethoden bei der Lösung strömungstechnischer Aufgaben im Bereich des Maschinenbaus, des Anlagenbaus und der Verfahrenstechnik vermitteln. Die mathematischen Anforderungen werden bewusst auf einem niedrigen Niveau gehalten, um das Buch einem großen Leserkreis zugängig zu machen. Das Verständnis für die Methoden und Lösungsverfahren der Strömungsmechanik soll dabei entwickelt werden. So wird die Strömung des Kontinuums z. B. in den Gesamtrahmen der Strömungsabläufe, insbesondere jene im Vakuum und im Hochvakuum gestellt. Es werden auch die Grundlagen der Strömungsakustik, die instationären Strömungen, die Strömung in Turbomaschinen, die Grundlagen der Mehrphasenströmung und das wichtige Gebiet der strömungstechnischen Messtechnik behandelt, um dem experimentell tätigen Ingenieur Einblick in die modernen Messverfahren wie z. B. in die Laser-Doppler-Anemometry (LDA), die Particle-Image-Velocimetry (PIV) und in die instationäre Druckmesstechnik zu gewähren. Die Strömungsvorgänge, die in Verbindung mit chemischen Reaktionen ablaufen, wie z. B. Verbrennungsströmungen, Explosionsvorgänge, Dissoziationsvorgänge und auch die lonisationsvorgänge sind von der Betrachtung ausgeschlossen. Sie werden heute vorwiegend mit dem CFD-Programm Fluent berechnet. Ein herzlicher Dank gilt dem Teubner-Verlag und dem Leiter des Lektorats Technik, Herrn Dr.-Ing. Martin Feuchte, der von Anbeginn dieses Projekt förderte und für die wohlgestaltete Ausstattung des Buches sorgte. Ebenso danken die Autoren Herrn Dipl.-Ing. Mario Reinsdorf für die sorgfältige Anfertigung der Zeichnungen und Tabellen. Herrn Prof Dr. Roland Adler danken die Verfasser für die Durchsicht des Manuskripts.