Grundgleichungen und Modelle

  • Eckart Laurien
  • Herbert Oertel jr.
Chapter

Zusammenfassung

Die strömungsmechanischen Grundgleichungen, also die Erhaltungssätze von Masse, Impuls und Energie, bezeichnen wir in der Numerischen Strömungsmechanik als die Navier-Stokes-Gleichungen. Diese Gleichungen beschreiben im Prinzip alle Strömungen Newtonscher Fluide, z. B. laminare und turbulente Strömungen und Zweiphasenströmungen (z. B. Gas-Flüssigkeitsgemische). Allerdings können Strömungsvorgänge im Detail so komplex sein, dass ihre numerische Darstellung in allen Einzelheiten heute und in absehbarer Zukunft nur für einige Sonderfälle möglich ist. So besteht die strömungsmechanische Turbulenz aus einer Vielzahl von turbulenten, wirbelartigen Strukturen unterschiedlicher Größe und Gestalt, welche sich scheinbar ungeordnet bewegen und dabei fortwährend verändern. Diese Vorgänge können in der Praxis nicht simuliert sondern müssen modelliert werden, indem die charakteristischen Eigenschaften und ihre Wirkung auf interessierende Strömungsgrößen mit Hilfe von Modellgleichungen ausgedrückt werden.

Literatur

Bücher zur Turbulenzmodellierung

  1. 1.
    Piquet, J.: Turbulent flows-model and physics. Springer, Berlin Heidelberg New York (1999)CrossRefGoogle Scholar
  2. 2.
    Rodi, W.: Turbulence models and their application in hydraulics. Balkema Publishers, Rotterdam (1993)Google Scholar
  3. 3.
    Sagaut, P.: Large Eddy simulation for incompressible flows. Springer, Berlin Heidelberg New York (1998)MATHGoogle Scholar
  4. 4.
    Sreenivasan, K.R., Oertel jr., H.: Instabilitäten und Turbulente Strömungen. In: Oertel jr., H. (Hrsg.) Prandtl – Führer durch die Strömungslehre. Springer, Wiesbaden (2013)Google Scholar
  5. 5.
    Sreenivasan, K.R., Oertel jr., H.: Instabilities and turbulent flows. In: Oertel jr., H. (Hrsg.) Prandtl – essentials of fluid mechanics. Springer, New York (2010)Google Scholar
  6. 6.
    Wilcox, D.C.: Turbulence modeling for CFD, 2. Aufl. DCW Industries, La Canada (2004)Google Scholar

Bücher zur Modellierung von Zweiphasenströmungen

  1. 1.
    Crowe, C., Sommerfeld, M., Tsuji, Y.: Multiphase flows with droplets and particles. CRC Press, New York London (1998)Google Scholar
  2. 2.
    Drew, D.A., Passman, S.L.: Theory of multicomponent fluids. Applied mathematical Sciences 135. Springer, New York (1999)CrossRefGoogle Scholar
  3. 3.
    Ishii, M., Hibiki, T.: Thermo-fluid dynamics of two-phase flow. Springer, New York (2006)CrossRefGoogle Scholar
  4. 4.
    Michaelides, E.E.: Particles, bubbles & drops. World Scientific, New Jersey, London (2006)CrossRefGoogle Scholar
  5. 5.
    Prosperetti, A., Tryggvason, G.: Computational methods for multiphase flow. Cambridge University Press, Cambridge (2007)CrossRefGoogle Scholar

Copyright information

© Springer Fachmedien Wiesbaden GmbH, ein Teil von Springer Nature 2018

Authors and Affiliations

  • Eckart Laurien
    • 1
  • Herbert Oertel jr.
    • 2
  1. 1.Universität StuttgartStuttgartDeutschland
  2. 2.Baden-BadenDeutschland

Personalised recommendations