Numerische Strömungssimulation in der Hydrodynamik

Grundlagen und Methoden

  • Helmut Martin

Table of contents

  1. Front Matter
    Pages i-xii
  2. Grundlagen und Grundgleichungen der Strömungsmechanik

    1. Front Matter
      Pages 1-1
    2. Helmut Martin
      Pages 3-5
    3. Helmut Martin
      Pages 7-48
    4. Helmut Martin
      Pages 49-60
    5. Helmut Martin
      Pages 61-67
  3. Methoden der numerischen Strömungssimulation

    1. Front Matter
      Pages 69-69
    2. Helmut Martin
      Pages 71-71
    3. Helmut Martin
      Pages 73-132
    4. Helmut Martin
      Pages 133-139
    5. Helmut Martin
      Pages 141-152
    6. Helmut Martin
      Pages 153-162
    7. Helmut Martin
      Pages 163-163
  4. Back Matter
    Pages 165-183

About this book

Introduction

Die immer leistungsfähiger werdende Computertechnik hat in den letzten Jahrzehnten auch zu einer grandiosen Entwicklung der Strömungssimulation geführt. Während vor 20 Jahren noch Programme zur Lösung der 3-dimensionalen Eulergleichungen geschrieben wurden, steht heute eine Reihe von erprobten und robusten Programmpaketen zur Verfügung, mit der die auf ein spezielles hydrodynamisches Problem angewandten Erhaltungssätze ausgewertet werden können. Die Entwicklung führt dazu, dass die Berechnungsformeln der Koeffizientenhydraulik nach und nach durch problembezogene und handhabbare numerische Strömungssimulationen verdrängt werden.

Nach einem Überblick über die Methoden der numerischen Strömungssimulation werden im Teil 1 Grundlagen und Grundgleichungen der Strömungsmechanik formuliert, während im Teil 2 ausgewählte Methoden, wie die Finite-Element-Methode, das Galerkin-Verfahren, die Finite-Volumen- und Finite-Element-Methode anhand von Beispielen aus der Hydrodynamik erläutert werden. Bei der Darstellung der numerischen Methoden wird keine Vollständigkeit angestrebt, sondern vielmehr versucht, durch eine ausführliche Beschreibung der Zusammenhänge mit vielen Zwischenschritten eine „aufsteigende Wissenslinie“ darzustellen. Dem Buch sind vier lauffähige Programme beigefügt, mit denen Beispiele im Buch gelöst und bearbeitet werden können. Die Programme stehen dem Leser unter http://extras.springer.com zur Verfügung.

Keywords

Finite-Differenzen-Verfahren Finite-Element-Methode Finite-Volumen-Methode Galerkin-Verfahren Strömungssimulation

Authors and affiliations

  • Helmut Martin
    • 1
  1. 1.FreitalGermany

Bibliographic information