Modulhandbuch Masterstudiengang Maschinenbau (M.Sc.)
19.12.2012 • Aufrufe
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4 LEHRVERANSTALTUNGEN 4.1 Alle Lehrveranstaltungen<br />

Lehrveranstaltung: Mathematische Methoden der Strömungslehre [2154432]<br />

Koordinatoren: A. Class, B. Frohnapfel<br />

Teil folgender Module: Wahlpflichtfach Allgemeiner <strong>Maschinenbau</strong> (S. 30)[M<strong>Sc</strong>-Modul AM, WPF AM], Mathematische<br />

Methoden im <strong>Masterstudiengang</strong> (S. 43)[M<strong>Sc</strong>-Modul 08, MM], Wahlpflichtfach E+U<br />

(S. 32)[M<strong>Sc</strong>-Modul E+U, WPF E+U], Wahlpflichtfach FzgT (S. 33)[M<strong>Sc</strong>-Modul FzgT, WPF<br />

FzgT], Wahlpflichtfach ThM (S. 37)[M<strong>Sc</strong>-Modul ThM, WPF ThM]<br />

Erfolgskontrolle<br />

schriftlich<br />

Dauer: 3 Stunden<br />

Hilfsmittel: Formelsammlung, Taschenrechner<br />

Bedingungen<br />

Keine.<br />

Empfehlungen<br />

Grundwissen im Bereich Strömungslehre<br />

ECTS-Punkte SWS Semester Sprache<br />

4 2 Sommersemester de<br />

Lernziele<br />

Die Studierenden können die mathematischen Methoden der Strömungsmechanik zielgerichtet und effizient<br />

anwenden. Sie beherrschen die grundlegenden mathematischen Methoden zur analytischen und numerischen<br />

Modellbildung für das nichtlineare Verhalten strömender Medien. Die Studierenden besitzen ein grundsätzliches<br />

Verständnis für Vorgehensweise bei der Darstellung, Vereinfachung und Lösung der zugrunde liegenden Navier-<br />

Stokes-Gleichungen zur Berechnung des Bewegungsverhaltens strömender Medien.<br />

Zur Vorlesung wird eine Übung angeboten, die das Gelernte durch Anwendung vertieft.<br />

Inhalt<br />

In der Vorlesung wird eine Auswahl der folgenden Themen behandelt:<br />

• numerische Lösung der Gurndgleichungen (Finite Differenzen Verfahren)<br />

• Grenzschichtströmungen (große Reynoldszahl)<br />

• schleichende Strömungen (kleine Reynoldszahl), Kugelumströmung<br />

• selbstähnliche Strömungen (Freistrahl, Düsenströmung)<br />

• Analogie Flachwasserströmung - Gasdynamik (hydraulischer Sprung)<br />

• laminar-turbulente Transition (Linearisierung)<br />

• turbulente Strömungen (Reynolds Averaged Navier Stokes Gleichungen, Turbulenzmodelle)<br />

Medien<br />

Tafel, Power Point<br />

Literatur<br />

Kundu, P.K., Cohen, K.M.: Fluid Mechanics, Elsevier, 4th Edition, 2008<br />

Durst, F.: Grundlagen der Strömungsmechanik, Springer, 2006<br />

Oertel,H., Laurien, E.: Numerische Strömungsmechanik, Vieweg Verlag 2003<br />

Zierep, J., Bühler, K.: Strömungsmechanik, Springer Lehrbuch bzw. entsprechende Kapitel in Hütte.Das Ingenieurwissen,<br />

Springer<br />

<strong>Masterstudiengang</strong> <strong>Maschinenbau</strong> (M.<strong>Sc</strong>.)<br />

<strong>Modulhandbuch</strong> mit Stand 24.10.2012 73

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