Joseph H. Spurk – författare

This successful textbook emphasizes the unified nature of all 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 precise and coherent 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. This book is offered to engineers, physicists and applied mathematicians; it can be used for self-study, as well as in conjunction with a lecture course.In this third edition additional comments are made, whenever necessary, to deepen the subject. Also, connecting remarks between the chapters are made to homogenize the book. As far as possible we eliminated the obvious typos. The index is expandedaccording to the text.

This successful textbook emphasizes the unified nature of all 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 precise and coherent 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. This book is offered to engineers, physicists and applied mathematicians; it can be used for self-study, as well as in conjunction with a lecture course.In this third edition additional comments are made, whenever necessary, to deepen the subject. Also, connecting remarks between the chapters are made to homogenize the book. As far as possible we eliminated the obvious typos. The index is expandedaccording to the text.

Diese Sammlung detailliert ausgearbeiteter Übungsaufgaben ergänzt das Lehrbuch "Strömungslehre" des Autors und veranschaulicht den Lehrstoff durch Beispiele. In den Aufgaben wird die Umsetzung der wenigen grundlegenden Sätze der Strömungslehre zur Lösung einer Vielfalt konkreter Probleme gezeigt und dadurch die Fähigkeit zur mathematischen Modellierung praktischer Probleme entwickelt. Die zweite Auflage enthält darüber hinaus nichtausgearbeitete Prüfungsaufgaben sowie Aufgaben zur kartesischen Tensorschreibweise. Das Buch wendet sich an Studenten des Maschinenbaus, der allgemeinen Ingenieurwissenschaften, der Physik und der angewandten Mathematik.

This collection of exercises is meant as a companion volume to the textbook Fluid Mechanics. It is the translation of the second edition of Aufgaben zur Stromungslehre. The book contains about 200 problems worked out in detail. In selecting the exercises I have been guided by didactical consider­ ations and included problems that demonstrate the application of the gen­ eral principles of continuum mechanics to more or less classical problems in fluid mechanics. Most of these problems are found in other textbooks or collections. On the other hand, there is a good number of exercises designed to develop and further the ability to model and solve practical problems. Besides these worked examples, thirty examination problems with answers only are included. In addition there are also exercises for Cartesian tensor calculus. The book has been translated by Professor M. T. Schobeiri, Texas A & M University. I thank him and also Dorothee Sommer and Peter Pelz for their help with this book.

This collection of exercises is meant as a companion volume to the textbook Fluid Mechanics. It is the translation of the second edition of Aufgaben zur Stromungslehre. The book contains about 200 problems worked out in detail. In selecting the exercises I have been guided by didactical consider­ ations and included problems that demonstrate the application of the gen­ eral principles of continuum mechanics to more or less classical problems in fluid mechanics. Most of these problems are found in other textbooks or collections. On the other hand, there is a good number of exercises designed to develop and further the ability to model and solve practical problems. Besides these worked examples, thirty examination problems with answers only are included. In addition there are also exercises for Cartesian tensor calculus. The book has been translated by Professor M. T. Schobeiri, Texas A & M University. I thank him and also Dorothee Sommer and Peter Pelz for their help with this book.

Dimensionsbetrachtungen reichen bis in die Anfänge der Mechanik und besonders der Strömungslehre zurück. Zu der Fortentwicklung dieser Wissenschaften und zu dem Er­ kenntnisfortschritt der Naturwissenschaften allgemein haben Dimensionsbetrachtungen wesentliche Beiträge geliefert und oft richtungsweisend neue Wissensgebiete eröffnet. Leider verdeckt der Hinweis auf dimensions analytisch begründete Ansätze leicht die hin­ ter diesen Ansätzen stehende geistige Leistung und verführt zur Annahme, daß sich die Mühen neuer Erkenntnisse durch hastige, rezeptartige Anwendungen dimensionsana­ lytischer Methoden vermeiden ließen. Gescheiterte Ansätze und bittere Enttäuschun­ gen sind die Folge und einhergehend die Ablehnung dieser Methoden überhaupt. Der leichtfertige Umgang mit Dimensionsbetrachtungen wird durch Lehrbücher gefördert, 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, für die Lösung unwichtige, Information entfernen, die über das Maßsystem eingetreten ist. Das stellt noch keine physikalische Erkenntnis dar. Daher kann die formale Durchführung 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 Größen zu erkennen und damit ihre Zahl auf das für die Beschreibung absolut notwendige Minimum zu beschränken. Erst dann ist eine Dimensionsanalyse sinnvoll, weil sie die notwendige Zahl der Veränderlichen wei­ terreduziert. Aber dieser Satz der neuen Veränderlichen ist nicht eindeutig.

Dimensionsbetrachtungen reichen bis in die Anfänge der Mechanik und besonders der Strömungslehre zurück. Zu der Fortentwicklung dieser Wissenschaften und zu dem Er­ kenntnisfortschritt der Naturwissenschaften allgemein haben Dimensionsbetrachtungen wesentliche Beiträge geliefert und oft richtungsweisend neue Wissensgebiete eröffnet. Leider verdeckt der Hinweis auf dimensions analytisch begründete Ansätze leicht die hin­ ter diesen Ansätzen stehende geistige Leistung und verführt zur Annahme, daß sich die Mühen neuer Erkenntnisse durch hastige, rezeptartige Anwendungen dimensionsana­ lytischer Methoden vermeiden ließen. Gescheiterte Ansätze und bittere Enttäuschun­ gen sind die Folge und einhergehend die Ablehnung dieser Methoden überhaupt. Der leichtfertige Umgang mit Dimensionsbetrachtungen wird durch Lehrbücher gefördert, 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, für die Lösung unwichtige, Information entfernen, die über das Maßsystem eingetreten ist. Das stellt noch keine physikalische Erkenntnis dar. Daher kann die formale Durchführung 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 Größen zu erkennen und damit ihre Zahl auf das für die Beschreibung absolut notwendige Minimum zu beschränken. Erst dann ist eine Dimensionsanalyse sinnvoll, weil sie die notwendige Zahl der Veränderlichen wei­ terreduziert. Aber dieser Satz der neuen Veränderlichen ist nicht eindeutig.

Diese Sammlung detailliert ausgearbeiteter Übungsaufgaben ergänzt das Lehrbuch "Strömungslehre" des Autors und veranschaulicht den Lehrstoff durch Beispiele. In den Aufgaben wird die Umsetzung der wenigen grundlegenden Sätze der Strömungslehre zur Lösung einer Vielfalt konkreter Probleme gezeigt und dadurch die Fähigkeit zur mathematischen Modellierung praktischer Probleme entwickelt. Die zweite Auflage enthält darüber hinaus nichtausgearbeitete Prüfungsaufgaben sowie Aufgaben zur kartesischen Tensorschreibweise. Das Buch wendet sich an Studenten des Maschinenbaus, der allgemeinen Ingenieurwissenschaften, der Physik und der angewandten Mathematik.

Diese Sammlung von rund 200 detailliert ausgearbeiteten Übungsaufgaben ergänzt das Lehrbuch "Strömungslehre" des Autors und veranschaulicht den Lehrstoff durch Beispiele. In den Aufgaben wird die Umsetzung der wenigen grundlegenden Sätze der Strömungslehre auf die Lösung einer Vielfalt konkreter Probleme gezeigt und dadurch die Fähigkeit zur mathematischen Modellierung praktischer Probleme entwickelt. Das Buch wendet sich an Studenten des Maschinenbaus, der allgemeinen Ingenieurwissenschaften, der Physik und der angewandten Mathematik.

Dieses Lehrbuch stellt die Strömungslehre als einheitliche Wissenschaft dar, die in allen Zweigen den gemeinsamen Prinzipien der Kontinuumsmechanik folgt. Einzeldisziplinen der Strömungslehre werden nach dem Grundgesetz "vom Allgemeinen zum Besonderen" mit den zugehörigen vereinfachenden Annahmen behandelt. Im ersten Teil werden die Grundlagen der Strömungslehre aus moderner Sicht dargestellt. Dieser Teil enthält eine strenge aber anschauliche Einführung in die Kinematik, die kontinuumstheoretische Formulierung der Bilanzsätze, sowie ein Kapitel über Materialgleichungen Newtonscher und Nicht-Newtonscher Flüssigkeiten. Der zweite Teil des Buches behandelt systematisch die Anwendung dieser Grundlagen auf die Technische Strömungslehre in Kapiteln über Hydrostatik, Schichtenströmungen, turbulente Scherströmungen, Schmiertheorie, Stromfadentheorie, Potentialtheorie, Überschallströmungen und Grenzschichten. Das Buch wendet sich an Ingenieure und Studenten der Ingenieurwissenschaften, Physiker und anwendungsorientierte Mathematiker; es ist nicht nur zum Gebrauch neben Vorlesungen, sondern auch für das Selbststudium gedacht.

Dieses Lehrbuch stellt die Strömungslehre als einheitliche Wissenschaft dar, die in allen Zweigen den gemeinsamen Prinzipien der Kontinuumsmechanik folgt. Einzeldisziplinen der Strömungslehre werden nach dem Grundgesetz "vom Allgemeinen zum Besonderen" mit den zugehörigen vereinfachenden Annahmen behandelt. Im ersten Teil werden die Grundlagen der Strömungslehre aus moderner Sicht dargestellt. Dieser Teil enthält eine strenge aber anschauliche Einführung in die Kinematik, die kontinuumstheoretische Formulierung der Bilanzsätze, sowie ein Kapitel über Materialgleichungen Newtonscher und Nicht-Newtonscher Flüssigkeiten. Der zweite Teil des Buches behandelt systematisch die Anwendung dieser Grundlagen auf die Technische Strömungslehre in Kapiteln über Hydrostatik, Schichtenströmungen, turbulente Scherströmungen, Schmiertheorie, Stromfadentheorie, Potentialtheorie, Überschallströmungen und Grenzschichten. Das Buch wendet sich an Ingenieure und Studenten der Ingenieurwissenschaften, Physiker und anwendungsorientierte Mathematiker; es ist nicht nur zum Gebrauch neben Vorlesungen, sondern auch für das Selbststudium gedacht.

Dieses Lehrbuch stellt die Strömungslehre als einheitliche Wissenschaft dar, die in allen Zweigen den gemeinsamen Prinzipien der Kontinuumsmechanik folgt. Einzeldisziplinen der Strömungslehre werden nach dem Grundgesetz "vom Allgemeinen zum Besonderen" mit den zugehörigen vereinfachenden Annahmen behandelt. Im ersten Teil werden die Grundlagen der Strömungslehre aus moderner Sicht dargestellt. Dieser Teil enthält eine strenge, aber anschauliche Einführung in die Kinematik, die kontinuumstheoretische Formulierung der Bilanzsätze, sowie ein Kapitel über Materialgleichungen Newtonscher und Nicht-Newtonscher Flüssigkeiten. Der zweite Teil des Buches behandelt systematisch die Anwendung dieser Grundlagen auf die Technische Strömungslehre in Kapiteln über Hydrostatik, Schichtenströmungen, turbulente Scherströmungen, Schmiertheorie, Stromfadentheorie, Potentialtheorie, Überschallströmungen und Grenzschichten. In der Neuauflage werden die Themen Grenzschichttheorie und Hydrodynamische Schmierung vertieft sowie die Dynamik der geraden Wirbelfäden ausführlicher behandelt. Der Stoff wird zum großen Teil über Anwendungsbeispiele aus der Ingenieurpraxis entwickelt. Im Anhang findet sich eine Einführung in die kartesische Tensorrechnung und in krummlinige Koordinatensysteme. Das Buch wurde völlig neu gestaltet und ein Großteil der Abbildungen neu, d.h. auch quantitativ richtig, gezeichnet. Das Buch wendet sich an Ingenieure und Studenten der Ingenieurwissenschaften, Physiker und anwendungsorientierte Mathematiker; es ist nicht nur zum Gebrauch neben Vorlesungen, sondern auch für das Selbststudium gedacht.