| Vorwort | 6 |
| Inhalt | 8 |
| 1 Dichte, Druck und Kräfte | 12 |
| 1.1 Dichte von Flüssigkeiten | 12 |
| 1.2 Dichte von Gasen | 14 |
| 1.3 Schweredruck in Flüssigkeiten | 16 |
| 1.4 Dimension des Druckes | 18 |
| 1.5 Kommunizierende Gefäße | 18 |
| 1.6 Kräfte auf die Gefäßwände | 19 |
| 1.7 Auftrieb (Archimedisches Prinzip) | 20 |
| 1.8 Druck und Energie | 22 |
| 1.9 Wandkräfte in Rohren | 24 |
| 1.10 Luftdruck | 26 |
| 1.11 Barometrische Höhenformel | 27 |
| 1.12 Kamin | 29 |
| 1.13 Übungsaufgaben | 33 |
| 2 Idealisierte Strömung | 34 |
| 2.1 Kontinuitätsgleichung | 34 |
| 2.2 Bernoulli-Gleichung | 35 |
| 2.3 Anwendungen | 36 |
| 2.3.1 Hydrodynamisches Paradoxon | 36 |
| 2.3.2 Venturi-Düse | 36 |
| 2.3.3 Staurohr nach Prandtl | 38 |
| 2.4 Rohrströmung aus einem Hochbehälter | 39 |
| 2.4.1 Geschwindigkeit und Druckverlauf | 39 |
| 2.4.2 Kavitation | 40 |
| 2.5 Kavitation an Maschinenteilen | 42 |
| 2.6 Energiegewinnung mit Fluiden | 43 |
| 2.6.1 Nutzung der potentiellen Energie des Fluids | 43 |
| 2.6.2 Nutzung der kinetischen Energie des Fluids | 44 |
| 2.7 Gasströmung und Bernoulli-Gleichung | 45 |
| 2.8 Übungsaufgaben | 47 |
| 3 Reale Strömung | 49 |
| 3.1 Newtons Reibungsgesetz | 49 |
| 3.2 Viskosität von Gasen | 50 |
| 3.3 Viskosität von Flüssigkeiten | 52 |
| 3.4 Abweichungen vom Newton-Reibungsgesetz | 53 |
| 3.5 Laminare und turbulente Strömungsformen | 53 |
| 3.6 Reynolds-Zahl | 57 |
| 3.7 Kinematische Viskosität | 58 |
| 3.8 Übergang zur Turbulenz | 59 |
| 3.9 Ähnlichkeit bei Strömungen | 62 |
| 3.10 Übungsaufgaben | 64 |
| 4 Rohrströmung | 65 |
| 4.1 Druckverlust | 65 |
| 4.2 Laminare Rohrströmung (Gesetz von Hagen-Poiseuille) | 66 |
| 4.3 Turbulente Strömung | 70 |
| 4.3.1 Druckverlust bei Vorgabe des Volumenstroms | 71 |
| 4.3.2 Druckverlust bei Vorgabe der Druckdifferenz | 74 |
| 4.4 Leistungsbedarf | 76 |
| 4.5 Strömungen in Rohren von Solaranlagen | 78 |
| 4.6 Druckverlust durch Einbauteile | 79 |
| 4.7 Druckhöhe und Druckhöhenverlust | 82 |
| 4.7.1 Druckhöhenverlust für waagerechte Rohrleitungen | 82 |
| 4.7.2 Druckhöhenverlust bei Wasserkraftanlagen | 83 |
| 4.8 Strömungswiderstand bei isothermer Gasströmung | 87 |
| 4.9 Übungsaufgaben | 93 |
| 5 Bewegungsgleichungen für Fluide | 96 |
| 5.1 Lokale und konvektive Beschleunigungen | 96 |
| 5.2 Druckkräfte | 99 |
| 5.3 Euler-Gleichung | 100 |
| 5.4 Zusammenhang mit der Gleichung von Bernoulli | 101 |
| 5.5 Allgemeine Kontinuitätsgleichung | 107 |
| 5.6 Impulssatz für Strömungen | 110 |
| 5.7 Reaktionskraft | 112 |
| 5.7.1 Kräfte auf die Rohrwand | 113 |
| 5.7.2 Rückstoß | 115 |
| 5.7.3 Rückstoß bei Torricelli-Ausströmung | 116 |
| 5.7.4 Strahldruck auf eine Platte | 117 |
| 5.7.5 Stoßverlust | 118 |
| 5.8 Drall (Drehimpuls) | 120 |
| 5.9 Übungsaufgaben | 123 |
| 6 Strömungen kompressibler Fluide | 125 |
| 6.1 Bernoulli-Gleichung für stationäre adiabatische Gasströmung | 125 |
| 6.2 Schall und Schallgeschwindigkeit in Gasen | 126 |
| 6.3 Strömungen durch eine konvergente Düse | 129 |
| 6.4 Laval-Düse | 134 |
| 6.5 Mach-Zahl | 139 |
| 6.6 Geschwindigkeit und Düsenquerschnitt | 140 |
| 6.7 Übungsaufgaben | 142 |
| 7 Umströmung von Körpern | 144 |
| 7.1 Grenzschicht | 144 |
| 7.2 c_w-Wert | 147 |
| 7.3 Laminare Umströmung | 148 |
| 7.3.1 Sinken einer Kugel bei laminarer Umströmung | 149 |
| 7.3.2 Entstaubung mit Wirbelsenke | 150 |
| 7.4 Turbulente Umströmung | 152 |
| 7.4.1 Sinken einer Kugel bei turbulenter Umströmung | 154 |
| 7.4.2 Leistungsbedarf bei Bewegung im Fluid | 155 |
| 7.5 Überschall-Umströmung | 156 |
| 7.6 Widerstandsläufer | 157 |
| 7.6.1 Schalenkreuz als Messgerät | 157 |
| 7.6.2 Schalenkreuz als Antrieb | 160 |
| 7.6.3 Tiefschlächtiges Wasserrad | 161 |
| 7.7 Übungsaufgaben | 163 |
| 8 Strömungsmaschinen | 165 |
| 8.1 Funktionsprinzip von Strömungsmaschinen | 165 |
| 8.2 Kreiselpumpe | 167 |
| 8.3 Euler-Gleichungen für Strömungsmaschinen | 169 |
| 8.4 Pelton-Turbine | 171 |
| 8.5 Energie und Leistung bei freier Umströmung | 176 |
| 8.5.1 Vereinfachter Propeller | 176 |
| 8.5.2 Vereinfachte Windkraftanlage - Betz-Gesetz | 178 |
| 8.6 Übungsaufgaben | 182 |
| 9 Potenzialströmung | 184 |
| 9.1 Strömungspotenzial | 184 |
| 9.2 Ebene Parallelströmung | 186 |
| 9.3 Zirkulation | 186 |
| 9.4 Radialströmung | 187 |
| 9.5 Zirkulationsströmung | 189 |
| 9.6 Wirbelquelle (Radial- plus Zirkulationsströmung) | 192 |
| 9.7 Dipolströmung (Quelle - Senke) | 194 |
| 9.8 Virtuelle Doppelquelle | 198 |
| 9.9 Reale Zylinderumströmung | 199 |
| 9.10 Konforme Abbildung | 202 |
| 9.10.1 Lineare Funktion . = az + b | 203 |
| 9.10.2 Inversion . = 1/z | 203 |
| 9.10.3 Logarithmus . = Ln z | 205 |
| 9.11 Anwendung: Halbkörper | 206 |
| 9.12 Joukowski-Transformation | 209 |
| 9.13 Strömungsvergleich Platte - Zylinder | 212 |
| 9.14 Übungsaufgaben | 215 |
| 10 Tragflügel | 216 |
| 10.1 Magnus-Effekt | 216 |
| 10.2 Schräg angeströmte Platte | 220 |
| 10.3 Strömungskräfte auf eine kreisbogenförmige Platte | 226 |
| 10.4 Tragflügel | 228 |
| 10.4.1 Profile | 228 |
| 10.4.2 Kennzahlen für Tragflügel | 229 |
| 10.4.3 Kraftrichtungen am Tragflügel | 231 |
| 10.4.4 Winkelverhältnisse am Tragflügel | 232 |
| 10.4.5 Randeinflüsse | 234 |
| 10.5 Übungsaufgaben | 237 |
| 11 Windkraftanlagen | 239 |
| 11.1 Schnelllaufzahl | 239 |
| 11.2 Winkelbeziehungen am Rotor | 241 |
| 11.3 Die Kräfte am Rotorblatt | 243 |
| 11.4 Optimale Rotorblattauslegung | 244 |
| 11.5 Biegemoment am Rotorblatt | 246 |
| 11.6 Schubkraft auf die Rotorebene | 247 |
| 11.7 Drehmoment an der Rotorwelle | 249 |
| 11.8 Leistungsregelung | 251 |
| 11.9 Übungsaufgaben | 252 |
| 12 Lösungen | 253 |
| 1 Lösungen der Übungsaufgaben Kapitel 1 | 253 |
| 2 Lösungen der Übungsaufgaben Kapitel 2 | 256 |
| 3 Lösungen der Übungsaufgaben Kapitel 3 | 263 |
| 4 Lösungen der Übungsaufgaben Kapitel 4 | 266 |
| 5 Lösungen der Übungsaufgaben Kapitel 5 | 277 |
| 6 Lösungen der Übungsaufgaben Kapitel 6 | 282 |
| 7 Lösungen der Übungsaufgaben Kapitel 7 | 291 |
| 8 Lösungen der Übungsaufgaben Kapitel 8 | 296 |
| 9 Lösungen der Übungsaufgaben Kapitel 9 | 301 |
| 10 Lösungen der Übungsaufgaben Kapitel 10 | 303 |
| 11 Lösungen der Übungsaufgaben Kapitel 11 | 306 |
| 13 Literatur | 310 |
| Quellenverzeichnis | 310 |
| Weiterführende Literatur | 310 |
| Sachwortverzeichnis | 312 |
| Formelzeichen | 319 |
