Without sacrificing scientific strictness, this introduction to the field guides readers through mathematical modeling, the theoretical treatment of the underlying physical laws and the construction and effective use of numerical procedures to describe the behavior of the dynamics of physical flow. The book is carefully divided into three main parts: - The design of mathematical models of physical fluid flow; - A theoretical treatment of the equations representing the model, as Navier-Stokes, Euler, and boundary layer equations, models of turbulence, in order to gain qualitative as well as quantitative insights into the processes of flow events; - The construction and effective use of numerical procedures in order to find quantitative descriptions of concrete physical or technical fluid flow situations. Both students and experts wanting to control or predict the behavior of fluid flows by theoretical and computational fluid dynamics will benefit from this combination of all relevant aspects in one handy volume.

Die Autoren geben eine Einführung in die Strömungsdynamik anhand von mathematischen Modellen und der theoretischen Abhandlung der zugrundeliegenden physikalischen Gesetze und erläutern die effektive Nutzung von numerischen Prozessen. Dieses Buch richtet sich gleichermassen an Studenten und Fachleute, die physikalische Strömungen anhand von theoretischen und rechnerischen Modellen kontrollieren bzw. vorhersehen möchten.Das Buch ist in drei Teile gegliedert: Entwicklung von mathematischen Modellen der Strömungsdynamik; Theoretische Abhandlung der dargestellten Gleichungen wie Navier-Stokes eq., Euler eq., boundary layer eq., Turbulenzmodelle, um sowohl qualitative als auch quantitative Einblicke in die Prozesse der Strömungen zu erhalten; Konstruktion und effektiver Einsatz numerischer Prozesse zur quantitativen Beschreibung von wichtigen physikalischen, oder praxisnahen technischen Strömungssituationen.

1. Ideal Fluids2. Weak Solutions of Conservation Laws3. Entropy Conditions4. The Riemann Problem5. Real Fluids6. Existence Proof for Entropy Solutions by Means of Discretization Procedures7. Types of Discretization Principles8. A Closer Look into Discrete Models9. Discrete Models on Curvilinear Grids10. Finite Volume Models11. Simple Meshless Models