H?here Str?mungsmechanik

Ingenieurwissenschaften und Informatik

Version 6.0 vom 02.10.2019

11M1150

Advanced Fluid Dynamics

• Fahrzeugtechnik (Master) (M.Sc.)
• Entwicklung und Produktion (M.Sc.)
• Informatik - Verteilte und Mobile Anwendungen (M.Sc.)

4

Str?mungsvorg?nge bestimmen in entscheidender Weise die Funktion und Wirtschaftlichkeit von Fahrzeugen (Au?enaerodynamik, Innenraumklimatisierung, Motorkühlung, Antrieb). Lasergestützte Methoden haben die Genauigkeit der experimentellen Str?mungsmechanik stark erh?ht. Fortschritte in der Rechnertechnik und der numerischen Mathematik haben die Str?mungssimulation zum Standardverfahren werden lassen. Moderne Verfahren der experimentellen und numerischen Str?mungsmechanik werden vorgestellt und anhand von Beispielen, Rechnerübungen und Laborversuchen geübt.

Grundgleichungen der Str?mungsmechanik in differentieller und diskreter Form.Grenzschicht, Turbulenz.Analytische L?sung für einfache F?lle.Diskretisierung im Raum und über der Zeit.Methoden zur Geometriedefinition und Netzgenerierung.Numerische L?sungsmethoden.Aufbau und Funktionsweise kommerzieller Programme zur Str?mungssimulation.Bearbeitung von einfachen Beispielen verschiedener Geometrie, Fluideigenschaften und Randbedingungen mit kommerzieller Software.Str?mungstechnisches Versuchswesen: Windkan?le.Str?mungsmesstechnik: Optische Methoden.Durchführung von Laborversuchen.

Wissensverbreiterung
Die Studierenden erkl?ren die dreidimensionalen Grundgleichungen und die Ph?nomene der Str?mungsmechanik und beschreiben ihre Bedeutung für die Fahrzeugtechnik.
Wissensvertiefung
Die Studierenden erkennen, ob der Einsatz experimenteller oder numerischer Verfahren der Str?mungsmechanik für ein bestimmtes Problem sinnvoller ist.
K?nnen - instrumentale Kompetenz
Die Studierenden nutzen numerische und experimentelle Daten bei der Fahrzeugentwicklung.
K?nnen - kommunikative Kompetenz
Die Studierenden pr?sentieren zu dem Fachgebiet vor unterschiedlichen Personenkreisen.
K?nnen - systemische Kompetenz
Die Studierenden wenden die Str?mungssimulation und die Str?mungsmesstechnik bei der Fahrzeugentwicklung an.

Vorlesung, ?bungen, Rechnerübungen, Laborversuche, Selbststudium, Hausarbeit

Fluidmechanik, Thermodynamik, CAD, Mathematik (Algebra, Vektorrechnung, Integral- und Differentialrechnung, Matrizenrechnung, Numerische Verfahren), Physik (Atomphysik, Optik, Wellenlehre), Messtechnik

Schmidt, Ralf-Gunther

Schmidt, Ralf-Gunther

5

[1] von B?ckh, P.; Saumweber, C.: Fluidmechanik. Springer Vieweg Verlag.[2] Bohl, W.; Elmendorf, W.: Technische Str?mungslehre. Vogel Verlag.[3] B?swirth, L.; Bschorer, S.: Technische Str?mungslehre. Springer Vieweg Verlag.[4] Kalide, W.: Einführung in die Str?mungslehre. Hanser Verlag.[5] Korschelt, D.; Lackmann, J.: Lehr- und ?bungsbuch Str?mungsmechanik. Fachbuchverlag Leipzig.[6] Kümmel, W.: Technische Str?mungsmechanik. Teubner Verlag.[7] Merker, G. P.; Baumgarten, C.: Fluid- und W?rmetransport, Str?mungslehre. Teubner Verlag.[8] Schade, H.; Kunz, E.; Kameier, F.; Paschereit, C.O.: Str?mungslehre. De Gruyter Verlag.[9] Sigloch, H.: Technische Fluidmechanik. Springer Vieweg Verlag.[10] Surek, D.; Stempin, S.: Technische Str?mungsmechanik. Springer Vieweg Verlag.[11] Durst, F.: Grundlagen der Str?mungsmechanik. Springer Verlag.[12] Herwig, H.; Schmandt, B.: Str?mungsmechanik. Springer Vieweg Verlag.[13] Kuhlmann, H. C.: Str?mungsmechanik. Pearson Studium.[14] Oertel, H.; B?hle, M.; Reviol, T.: Str?mungsmechanik. Springer Vieweg Verlag.[15] Oertel, H.: Prandtl – Führer durch die Str?mungslehre. Vieweg Teubner Verlag.[16] Siekmann, H. E.: Str?mungslehre. Springer Verlag.[17] Siekmann, H. E.: Str?mungslehre für den Maschinenbau. Springer Verlag.[18] Spurk, J. H.; Aksel, N.: Str?mungslehre. Springer Verlag.[19] Zierep, J.; Bühler, K.: Grundzüge der Str?mungslehre. Springer Vieweg Verlag.[20] Oertel, H.; B?hle, M., Reviol, T.: ?bungsbuch Str?mungsmechanik. Springer Vieweg Verlag.[21] Krause, E.: Str?mungslehre, Gasdynamik und Aerodynamisches Laboratorium. Teubner Verlag.[22] Durst, F.: Numerische Methoden zur Berechnung von Str?mungs- und W?rmeübertragungsproblemen. Lehrstuhl für Str?mungsmechanik, Universit?t Erlangen-Nürnberg 2004.[23] Ferziger, J.H.; Peri?, M.: Numerische Str?mungsmechanik. Springer Verlag.[24] Griebel, M.; Dornseifer, T.; Neunhoeffer, T.: Numerische Simulation in der Str?mungsmechanik. Vieweg Verlag.[25] Lecheler, S.: Numerische Str?mungsberechnung, Springer Vieweg Verlag.[26] Oertel, H.; Laurien, E.: Numerische Str?mungsmechanik. Springer Vieweg Verlag.[27] Steinbuch, R.: Simulation im konstruktiven Maschinenbau. Fachbuchverlag Leipzig.[28] B?hme, G.: Str?mungsmechanik nichtnewtonscher Fluide. Teubner Verlag.[29] Durst, F.: Grundlagen der Turbulenzmodellierung. Lehrstuhl für Str?mungsmechanik, Universit?t Erlangen-Nürnberg 2001.[30] Durst, F.: Str?mungsinduzierter L?rm, theoretische und experimentelle Grundlagen und deren Anwendung für Probleml?sungen. Lehrstuhl für Str?mungsmechanik, Universit?t Erlangen-Nürnberg 2006.[31] Fluent Inc.: Einführungskurs FLUENT. Fluent Deutschland GmbH.[32] Fr?hlich, J.: Large Eddy Simulation turbulenter Str?mungen. Teubner Verlag.[33] Herwig, H.; Moschallski, A.: W?rmeübertragung. Vieweg Teubner Verlag.[34] Hucho, W.-H.: Aerodynamik der stumpfen K?rper. Vieweg Verlag.[35] Polifke, W.; Kopitz, J.: W?rmeübertragung. Pearson Studium.[36] Schlichting, K.; Gersten, K.: Grenzschicht-Theorie. Springer Verlag.[37] Schütz, T.: Fahrzeugaerodynamik. Springer Vieweg Verlag.[38] Truckenbrodt, E.: Fluidmechanik, Band 1 und 2. Springer Verlag.[39] Hermann, M.: Numerische Mathematik. Oldenbourg Verlag.[40] Papula, L.: Mathematik für Ingenieure und Naturwissenschaftler, Band 2. Vieweg Verlag.[41] Sch?fer, M.: Numerik im Maschinenbau. Springer Verlag

Klausur 2-stündig

Experimentelle Arbeit

Kenntnis der mathematischen Modelle der Str?mungsmechanik und der Methoden bei der numerischen L?sung von Problemen in der Str?mungsmechanik, Kenntnisse des Aufbaus und der Funktionsweise dafür benutzter Programme. Fertigkeiten zur Bearbeitung von einfachen Aufgaben mit professioneller Software.

1 Semester

Nur Wintersemester

Deutsch