Fluid Dynamics

Die Strömungslehre ist ein elementares Studienfach im Studium eines Wirtschaftsingenieurs. Sie beschäftigt sich zum einen mit der Hydrostatik, d.h. also mit ruhenden Flüssigkeiten und der Hydrodynamik, wobei sich die jetzt betrachtete Flüssigkeit in Bewegung befindet. Nach Abschluss des Online-Kurses werden Sie die wichtigen klausurrelevanten Themen beherrschen und können problemlos in die Klausur gehen.

Themen:

Zu Beginn des Kurses werden wir Sie mit den Grundlagen der Strömungslehre vertraut machen. Dies dient vor allem dazu die idealen und realen Flüssigkeiten voneinander abzugrenzen. Anschließend widmen wir uns der Hydrostatik. Es wird Ihnen Schritt-für-Schritt anhand einer Vielzahl von Abbildungen und Beispielen gezeigt, wie Sie die Druckkräfte auf Behälterwände berechnen. Diese Druckkräfte lassen sich aufteilen in eine Horizontalkraft und eine Vertikalkraft, welche in diesem Kapitel ausführlich behandelt werden. Dabei werden sowohl rechteckige Wände, als auch nicht-rechteckige Wände betrachtet. Bei nicht-rechteckigen Wände ist zusätzlich die Bestimmung des Druckmittelpunktes notwendig. Auch das wird ausführlich innnerhalb dieses Kapitels thematisiert. Es werden außerdem der hydrostatische Druck, die Auftriebskraft sowie das hydrostatische Paradoxon ausführlich erläutert.

Im Kapitel Hydrodynamik geht es dann um die Bewegung von Flüssigkeiten innerhalb von Rohrleitungen. Hier wird zunächst die Kontinuitätsgleichung für stationäre reibungsfreie Strömungen eingeführt und die Bernoulli-Gleichung aufgestellt. Anhand einer Vielzahl von Beispielen wird die Anwendung der Bernoulli-Gleichung demonstriert. Im Weiteren wird dann auf die reibungsbehaftete Strömungen eingegangen. Hierbei werden laminare und turbulente Strömungen voneinenader unterschieden. Die Berechnung der turbulenten Strömungen wird mit Hilfe des Moody-Diagramms durchgeführt. Dabei ist die reibungsbehaftete Strömung abhängig von sogenannten Einzelverlusten aufgrund von Rohrkrümmern, Abzweigungen etc. und von sogenannten streckenabhängigen Verlusten aufgrund der Reibung des Fluids an der Wand der Rohrleitung. Wie genau man eine reibungsbehaftete Strömung mittels Reynolds-Zahl und Wandrauhigkeit sowie der Anwendung des Moody-Diagramms berechnet wird in diesem Abschnitt des Kapitels ausführlich thematisiert. Außerdem wird die Berücksichtigung von Pumpen in Rohrleitungssystem ausführlich behandelt.

Im sich daran anschließenden Kapitel Impulssatz und Drallsatz wird gezeigt, wie man die äußeren Kräfte (z.B. Auflagerkräfte) mittels Stützkraftkonzept berechnen kann.

Nach Abschluss diese Kurses werden Sie gut vorbereitet sein und können beruhigt in die Klausur gehen.