Curriculum für das Masterstudium Wirtschaftsingenieurwesen ...

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Curriculum des Masterstudiums Wirtschaftsingenieurwesen-Maschinenbau 066.482 Modulbeschreibung (Module Descriptor) Name des Moduls (Name of Module): Stabilität und Musterbildung in kontinuierlichen Medien Regelarbeitsaufwand für das Modul (ECTS-Credits): 14 ECTS Bildungsziele des Moduls (Learning Outcomes) Es werden grundlegende Kenntnisse über strömungsphysikalische Phänomene im Übergangsgebiet zwischen laminarer und turbulenter Strömung vermittelt. Mit einer Dimensionsanalyse lässt sich die Zahl der unabhängigen Parameter eines Problems auf ein Minimum reduzieren und es werden alle relevanten dimensionslosen Kennzahlen identifiziert. In vielen Fällen verliert die einfache laminare Strömung bei Erhöhung des Antriebs (z.B. der Reynoldszahl) ihre Symmetrien über eine Sequenz von Strömungsinstabilitäten. Dieses Szenario mündet schließlich in der Turbulenz. Repräsentative Beispiele werden behandelt mit Schwerpunkt auf Systemen mit Phasenübergängen. Relevante mathematische Methoden werden eingeführt. Inhalte des Moduls (Syllabus) � Messen physikalischer Größen, metrische Konventionen � Bridgemansches Axiom, Grundgrößen und abgeleitete Größen � Dimensionshomogenität: das Pi-Theorem � Methoden der Berechnung dimensionsloser Potenzprodukte � Gewinnung von Ähnlichkeitslösungen von Differentialgleichungen � Lineare Stabilitätsanalyse � Bifurkationsanalyse � Phasenraumdynamik dissipativer Systeme � Ginzburg-Landau-Gleichung � Kelvin-Helmholtz-Instabilität, Rayleigh-Instabilität, Taylor-Couette-System, Rayleigh-Benard- Problem � Turbulenz-Umschlag bei der Rohrströmung � Thermodynamische Grundlagen von Phasenübergängen � Erstarrung von Reinstoffen und binären Gemischen, Dendritenwachstum � Wechselwirkung von Stoff- und Energietransport durch Diffusion und Konvektion mit Phab Erwartete Vorkenntnisse (Expected Prerequisites) Verpflichtende Voraussetzungen für das Modul sowie für einzelne Lehrveranstaltungen des Moduls (Obligatory Prerequisites) Angewandte Lehr- und Lernformen und geeignete Leistungsbeurteilung (Teaching and Learning Methods and Adequate Assessment of Performance) Vortrag über die theoretischen Grundlagen und Anwendungen der oben genannten Kapitel. Schriftliche Prüfung mit Rechenbeispielen und Theoriefragen. Einüben des Gelernten durch selbstständiges Lösen vor Übungsbeispielen. Leistungskontrolle durch regelmäßige Hausübungen, Tafelleistung, Tests möglich. Lehrveranstaltungen des Moduls (Courses of Module) ECTS Semesterstunden (Course Hours) Seite 112 von 126
Curriculum des Masterstudiums Wirtschaftsingenieurwesen-Maschinenbau 066.482 Dimensionsanalyse VO Hydrodynamische Instabilitäten VO Mehrphasensysteme VO Mehrphasensysteme UE Seminar über Stabilität und Musterbildung SE Seite 113 von 126 3 3 3 2 3 2 2 2 1 2
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