Curriculum für das Masterstudium Wirtschaftsingenieurwesen ...
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<strong>Curriculum</strong> des <strong>Masterstudium</strong>s <strong>Wirtschaftsingenieurwesen</strong>-Maschinenbau<br />
066.482<br />
Modulbeschreibung (Module Descriptor)<br />
Name des Moduls (Name of Module):<br />
Stabilität und Musterbildung in kontinuierlichen Medien<br />
Regelarbeitsaufwand <strong>für</strong> <strong>das</strong> Modul (ECTS-Credits): 14 ECTS<br />
Bildungsziele des Moduls (Learning Outcomes)<br />
Es werden grundlegende Kenntnisse über strömungsphysikalische Phänomene im Übergangsgebiet<br />
zwischen laminarer und turbulenter Strömung vermittelt. Mit einer Dimensionsanalyse<br />
lässt sich die Zahl der unabhängigen Parameter eines Problems auf ein Minimum reduzieren<br />
und es werden alle relevanten dimensionslosen Kennzahlen identifiziert. In vielen Fällen verliert<br />
die einfache laminare Strömung bei Erhöhung des Antriebs (z.B. der Reynoldszahl) ihre<br />
Symmetrien über eine Sequenz von Strömungsinstabilitäten. Dieses Szenario mündet schließlich<br />
in der Turbulenz. Repräsentative Beispiele werden behandelt mit Schwerpunkt auf Systemen<br />
mit Phasenübergängen. Relevante mathematische Methoden werden eingeführt.<br />
Inhalte des Moduls (Syllabus)<br />
� Messen physikalischer Größen, metrische Konventionen<br />
� Bridgemansches Axiom, Grundgrößen und abgeleitete Größen<br />
� Dimensionshomogenität: <strong>das</strong> Pi-Theorem<br />
� Methoden der Berechnung dimensionsloser Potenzprodukte<br />
� Gewinnung von Ähnlichkeitslösungen von Differentialgleichungen<br />
� Lineare Stabilitätsanalyse<br />
� Bifurkationsanalyse<br />
� Phasenraumdynamik dissipativer Systeme<br />
� Ginzburg-Landau-Gleichung<br />
� Kelvin-Helmholtz-Instabilität, Rayleigh-Instabilität, Taylor-Couette-System, Rayleigh-Benard-<br />
Problem<br />
� Turbulenz-Umschlag bei der Rohrströmung<br />
� Thermodynamische Grundlagen von Phasenübergängen<br />
� Erstarrung von Reinstoffen und binären Gemischen, Dendritenwachstum<br />
� Wechselwirkung von Stoff- und Energietransport durch Diffusion und Konvektion mit Phab<br />
Erwartete Vorkenntnisse (Expected Prerequisites)<br />
Verpflichtende Voraussetzungen <strong>für</strong> <strong>das</strong> Modul sowie <strong>für</strong> einzelne Lehrveranstaltungen des<br />
Moduls (Obligatory Prerequisites)<br />
Angewandte Lehr- und Lernformen und geeignete Leistungsbeurteilung (Teaching and Learning<br />
Methods and Adequate Assessment of Performance)<br />
Vortrag über die theoretischen Grundlagen und Anwendungen der oben genannten Kapitel.<br />
Schriftliche Prüfung mit Rechenbeispielen und Theoriefragen. Einüben des Gelernten durch<br />
selbstständiges Lösen vor Übungsbeispielen. Leistungskontrolle durch regelmäßige Hausübungen,<br />
Tafelleistung, Tests möglich.<br />
Lehrveranstaltungen des Moduls (Courses of Module) ECTS Semesterstunden<br />
(Course Hours)<br />
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