Dieses Buch behandelt die Lehre von der konvektiven Wiirmeiibertragung in laminaren und turbulenten Stromungen sowie bei erzwungener und freier Konvek tion und setzt zugleich die "Grundgesetze der Wiirmeiibertragung" von U. Grigull, H. Grober und S. Erk in einer Reihe fort, deren erster Band "Wiirmeleitung" von U. Grigull und H. Sandner bearbeitet und 1979 erschienen ist. Der Band "Stofflibertra gung" wurde von A. Mersmann verfaBt und ist 1986 erschienen, Das Buch wendet sich in erster Linie an Studierende der Fachrichtungen Maschinen-und Chemiein genieurwesen, Verfahrens- und Energietechnik sowie Elektrotechnik an einer Technischen Universitiit. Es werden keine iiber das Vordiplom hinausgehenden speziellen Vorkenntnisse vorausgesetzt; die verwendeten mathematischen Metho den werden, soweit wie erforderlich, ausfiihrlich erliiutert. Das Buch ist als Lehrbuch konzipiert und zum Gebrauch neben den Vorlesungen wie auch als Repetitorium vor Priifungen gedacht. Neben den reinen Grundlagen werden auch eine Reihe von Gebrauchsformeln angegeben. Dadurch sol1en in keiner Weise bekannte Nachschlagewerke wie z. B. der VDI-Wiirmeatlas ersetzt werden. Viel mehr solI dem Studierenden, aber auch dem in der Praxis tiitigen Ingenieur gezeigt werden, wie man zu diesen Gebrauchsformeln kommt, d. h. aufwelchen Annahmen ihre Herleitung beruht und wo die Grenzen ihrer Anwendbarkeit liegen. Das Buch ist in drei Teile gegliedert. 1m ersten Teil werden die Grundgleichungen der Thermofluiddynamik, insbesondere die allgemeinen Grundgleichungen, die Reynoldsschen Gleichungen fUr den turbulenten Austausch und die Grenzschicht gleichungen fUr den laminaren und turbulenten Transport hergeleitet.

1 Einleitung

1.1 Zum Begriff der Wärme
1.2 Wärmetransportmechanismen
1.3 Wärmedurchgang
1.4 Die Wirkung der Zähigkeit
1.5 Erzwungene und freie Konvektion
1.6 Laminare und turbulente Strömung
1.7 Stoffübertragung
1.8 Zur Geschichte der Wärmeübertragung
1: Grundgleichungen der Thermofluiddynamik
2 Impuls- und Wärmetransport in Fluiden
3 Turbulenter Impuls- und Wärmetransport
4 Grenzschichtströmung
5 Das Ähnlichkeitsgesetz der Wärmeübertragung
2: Erzwungene Konvektion
6 Wärmeübergang bei laminarer Kanalströmung
7 Wärmeübergang bei turbulenter Rohrströmung
8 Wärmeübergang an der ebenen Platte
9 Wärmeübergang bei der Umströmung zylindrischer Körper
3: Freie Konvektion
10 Wärmeübergang an der vertikalen Platte
11 Wärmeübergang bei freier Konvektion an umströmten Körpern
12 Freie Konvektion in Behältern
Anhang A. Gradient, Divergenz und Rotation
Anhang B. Kalorische Zustandsgleichung
Anhang C. Die Grundgleichungen in Kartesischen-, Zylinder- und Polarkoordinaten.