Strömungsmechanische Instabilitäten de Herbert Jr. Oertel

Strömungsmechanische Instabilitäten

Herbert Jr. Oertel

Jan Delfs

Dieses Fachbuch erweitert den klassischen Stoff der Ausbildung in der Strömungsmechanik. Es liefert den notwendigen fachlichen Hintergrund für die Bearbeitung anspruchvoller strömungsmechanischer Probleme. Damit dient es dem Praktiker bei seiner Arbeit und dem Studenten zum vertieften Studium gleichermaßen. Das Buch ergänzt das bestehende Angebot der Lehr- und Fachbücher zum Thema Strömungsmechanik und ist ideal abgestimmt mit anderen Büchern des Autors.

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Cuprins

1 Einführung.- 1.1 Instabilität.- 1.2 Strömungsmechanische Instabilitätsphänomene.- 1.3 Stabilitätsdefinition.- 2 Primäre Instabilitäten.- 2.1 Grundgleichungen.- 2.1.1 Inkompressible Strömungen.- 2.1.2 Kompressible Strömungen.- 2.1.3 Allgemeine Strömungen.- 2.2 Stabilitäts—Eigenwertproblem.- 2.3 Schichteninstabilitäten.- 2.3.1 Rayleigh—Bénard Konvektion.- 2.3.2 Diffusions—Konvektion.- 2.3.3 Taylor-Instabilität.- 2.3.4 Görtler-Instabilität.- 2.4 Scherströmungsinstabilitäten.- 2.4.1 Grundströmung.- 2.4.2 Störungsdifferentialgleichungen.- 2.4.3 Zeitliche und räumliche Stabilitätsanalyse.- 2.4.4 Orr—Sommerfeld Gleichung.- 2.4.5 Kompressibilität.- 2.5 Anregung und Ausbreitung von Störungen.- 2.5.1 Mathematische Beschreibung.- 2.5.2 Identifikation von absoluten/konvektiven Instabilitäten.- 2.5.3 Bemerkungen zu absoluten Instabilitäten.- 2.5.4 Bemerkungen zu konvektiven Instabilitäten.- 2.5.5 Transport von Störenenergie.- 2.5.6 Physikalische Konsequenzen.- 2.5.7 Grenzen der Theorie.- 3 Sekundäre Instabilitäten.- 3.1 Grundgleichungen.- 3.1.1 Grundströmung.- 3.1.2 Störungsdifferentialgleichungen.- 3.2 Lösung der Störungsdifferentialgleichungen.- 3.2.1 Lösungstypen.- 3.3 Ergebnisse der sekundären Stabilitätstheorie.- 3.3.1 Thermische Zellularkonvektion.- 3.3.2 Grenzschichtströmung.- 4 Stabilität nichtparalleler Strömungen.- 4.1 Analytische Erweiterung der lokalen Analyse.- 4.1.1 Verallgemeinerte Wellenzahl.- 4.1.2 Berechnung der Nichtparallelitätseffekte.- 4.2 Parabolisierte Störungsdifferentialgleichungen.- 4.2.1 Parabolisierung.- 4.2.2 Normierung der Störung.- 4.2.3 Berechnungsmethode (Raumschrittverfahren).- 4.2.4 Bemerkungen.- 4.3 Ergebnisse und Vergleich mit lokaler Stabilitätsanalyse.- 5 Technische Anwendungen.- 5.1 Transitionsvorhersage.- 5.1.1 eN—Methode.- 5.1.2 Nichtlineare PSE—Analyse.- 5.1.3 Laminarflügel mit Pfeilung.- 5.2 Aktive Strömungsbeeinflussung.- A.1 Differentialoperatoren in Zylinderkoordinaten.- A.2 Lösung des inhomomogenen Randwertproblems (2.317).- A.3 Numerische Lösung von Störungsdifferentialgleichungen.- Ausgewählte Literatur.- Sachwortverzeichnis.

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