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Description
(Text)
Faktoren, die im Versuche unveranderlich waren (Gerinnebreite, Wehrhahe w usf. ) nicht explicit in Erscheinung treten konnten. Dies ist bei Anwendung von (42) zu bedenken, wahrend (43) versagt, wenn hu=tu-w=O istl). o. Widerstand und Stromungsdruck. Blasen. Bewegung von Schaumen usw. 1. Einleitung 2 Schon J. NEWTON ) hat sich mit dem Widerstand bewegter Karper in Fliissig keiten (Luft) theoretisch und experimentell befaBt. Er setzte fiir diesen 2 W=(J'F'v , (1) wenn F die Projektion des Karpers auf eine. zur Bewegungsrichtung senkrechte Ebene ist, so daGalso (1) nichts anderes ist als die Impulsanderung der in der Zeiteinheit verdrangten Fliissigkeitsmasse (!. F· :. Nach dieser Anschauung miiBte dann der Widerstand einer gebuckelten Scheibe del' gleiche sein, ob nun dieselbe ihre Hohlseite zur Bewegungsrichtung gekehrt oder entgegengesetzt liegen hat (Abb. 511). In Wirklichkeit ist in ersterem Fall der Widerstand weit graBer als in letzterem, was auf das eigenartige Verhalten derGrenzschicht (L8c) zuriick zufiihren ist. In H II 2 wurde dargelegt, daB z. B. eine ‾-‾-- Kugel in reibungsloser Fliissigkeit nur dann einen Wider IrQ/I‾rcr K/‾in‾r‾r stand erfahrt, wenn sie beschleunigt bewegt wird. AuBer IYitler,ftanti dem vermag die Potentialtheorie die Kraftwirkung des Abb. 511 Quertriebes zu erklaren (HIV ll). Die von HELMHOLTZ und KIRCHHOFF begriindete Theorie der diskontinui- lichen Bewegung (HIV9mp) hat einen wesentlichen Fortschritt gebracht, obwohl die sich aus ihr ergebenden Widerstande zu klein sind gegeniiber den beobachteten.
Contents
A. Eigenschaften der Flüssigkeiten, insbesondere des Wassers.- B. Hydrostatik.- 1. Begriff des Druckes in Flüssigkeiten. Druckgradient.- 2. Gleichgewicht nach Euler.- 3. Druck in ruhender Flüssigkeit infolge der Schwere.- 4. Druck auf ebene Wände.- 5. Druck auf gekrümmte Flächen.- 6. Der Auftrieb. Prinzip des Archimedes.- 7. Schwimmen der Körper.- 8. Stabilitätsbedingung schwimmender Körper.- 9. Gepreßte Flüssigkeit (Pascals Prinzip). Hydraulische Presse.- 10. Gleichgewicht der Bewegung.- 11. Die mechanischen Wirkungen der Kapillarität.- C. Bewegung idealer Flüssigkeiten.- 1. Bewegungsgleichungen von L. Euler.- 2. Die Kontinuitätsgleichung.- 3. Bahn- und Stromlinien. Der Satz von Gauß.- 4. Integration der Euler-Gleichungen. Begriff der Drehung. Energiesätze.- D. Eindimensionale Flüssigkeitsbewegung. Stromfadentheorie.- I. Von der Zeit unabhängige oder stationäre Bewegung.- II. Die nichtstationäre Strömung.- E. Der Impulssatz und seine Anwendung.- 1. Allgemeine Darlegungen. Begriff der Reaktion.- 2. Der Strahldruck gegen feste Wände.- 3. Druck der strömenden Flüssigkeit in rotierenden Kanälen. Reaktionsräder.- 4. Weitere Anwendungen des Impulssatzes.- F. Strömung in geschlossenen Leitungen mit Verlusten.- I. Strömung in Schichten, laminare Bewegung.- II. Turbulente Strömung.- III. Besondere Widerstände in geschlossenen Leitungen.- IV. Die nichtstationäre Bewegung in Druckrohrleitungen.- V. Schwingungen im Wasserschloß.- VI. Das Wassermeßverfahren von N. Gibson.- G. Offene Gerinne.- I. Stationäre gleichförmige Bewegung.- II. Die ungleichförmige Bewegung.- III. Die nichtstationäre Bewegung.- H. Mehrdimensionale Behandlung der drehungsfreien Bewegung.- I. Grundlagen der Potentialströmung.- II. Räumliche Potentialbewegung.- III.Axialsymmetrische Potentialströmung.- IV. Die ebene Potentialströmung.- V. Wirbelbewegung.- I. Die Wellenbewegung.- 1. Einleitung. Prinzip von Huygens. Superposition und Reflexion.- 2. Die ebene fortschreitende Welle.- 3. Wellen in geschichteten Flüssigkeiten.- 4. Einfluß der Kapillarität.- 5. Stehende Wellen.- 6. Wellengruppen.- 7. Ringwellen.- 8. Schiffswellen.- 9. Meereswellen und ihre Wirkung auf Bauwerke.- K. Das Wasser im Boden. Grundwasserbewegung.- I. Statik des Wassers im Boden.- II. Die Bewegung des Grundwassers.- L. Allgemeine Theorie der Bewegung zäher Flüssigkeiten.- 1. Die Bewegungsgleichungen von Navier-Stokes.- 2. Berechnung des Umsatzes mechanischer Energie in Wärme.- 3. Transformation der Navier-Stokesschen Gleichungen.- 4. Die Couettesche Strömung.- 5. Strömungsvorgänge in dünner ebener Schichte.- 6. Laminarströmung bei verschiedenen Rohrquerschnitten.- 7. Hydromechanische Theorie der Schmiermittelreibung.- 8. Verhalten der Flüssigkeiten mit kleiner Zähigkeit. Die Prandtlsche Grenzschicht.- M. Der Ausfluß aus Öffnungen.- 1. Vorbemerkungen.- 2. Berechnung des Kontraktionskoeffizienten bzw. der Ausflußzahl.- 3. Erfahrungswerte für die Ausflußzahl.- 4. Ausfluß durch Ansatzstutzen.- 5. Ausfluß unter Schützentafeln.- N. Der Überfall. Abstürze und Wehre.- 1. Allgemeines.- 2. Der Überfall mit waagrechter scharfer Kante.- 3. Abstürze und Wehre.- O. Widerstand und Strömungsdruck. Blasen. Bewegung von Schäumen usw.- 1. Einleitung.- 2. v. Kármáns Theorie des Flüssigkeitswiderstandes.- 3. Versuche und ihre Ergebnisse.- 4. Widerstand bzw. Strömungsdruck bei einer Kugel.- 5. Nichtstationäres Fallen von Kugeln im Wasser.- 6. Aufsteigende Blasen.- 7. Wasser-Luft-Gemisch in Steilrinnen.- 8. Bewegung von Schäumen.- 9. HydraulischeGrundlagen der Bodenfraktionierung.- 10. Der Schiffswiderstand.- 11. Pfeiler und Rechen. Fangdämme.- P. Schwebstofftransport und Geschiebebewegung.- 1. Schwebstofftransport.- 2. Geschiebebewegung.- R. Hydraulische Grundlagen des wasserbaulichen Versuchswesens. Modellregeln.- S. Kurzgefaßte Übersicht verwendeter Bezeichnungen und Formeln der Vektorrechnung.- Namenverzeichnis.
