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Lehrende: Prof. Dr. Hans-Joachim Schmid
Veranstaltungsart:
Vorlesung
Orga-Einheit: Maschinenbau
Anzeige im Stundenplan:
FluidMech
Semesterwochenstunden:
2
Unterrichtssprache:
Deutsch
Min. | Max. Teilnehmerzahl:
- | -
Voraussetzungen und Empfehlungen:
Grundkenntnisse in Mathematik und Physik
Ziel der Veranstaltung:
"Panta rhei, alles fließt" sagten schon die alten Griechen und deuten auf die Wichtigkeit der Fluidmechanik in der modernen Technik hin. Gase und Flüssigkeiten können Behälter und Staudämme zerstören, strömen durch Rohre, treiben Turbinen an, setzen Autos einen Widerstand entgegen und ermöglichen das Fliegen von Flugzeugen.
Die Vorlesung zeigt wie mittels universell anwendbarer Bilanzierungsmethoden viele verschiedene Strömungszustände erfasst und beschrieben werden können. Dabei soll ein Gefühl für Strömungen und Strömungseffekte bei laminaren und turbulenten Strömungen vermittelt werden.
Zielgruppe:
Kunststoff - Ing.;
Verfahrens - Ing.;
Wirtschafts.-Ing.;
Maschinenbau - Ing.;
Chemiker
Inhalt:
1. Einführung, Einordnung des Fachgebietes, Bedeutung, Geschichte, Definition
2. Stoffgrößen und physikalische Eigenschaften der Fluide
- Dichte, Viskosität, Grenzflächenspannung, Schallgeschwindigkeit
3. Hydro- und Aerostatik
- Flüssigkeitsdruck in Kraftfeldern, Druckkraft auf Behälterwände, Auftrieb, Aerostatik
4. Strömung reibungsfreier Fluide
- Stromfadentheorie
- statischer und dynamischer Druck
- Gasdynamik
5. Strömung mit Reibung: Erhaltungssätze
- Bilanzierung als Ingenieurswerkzeug
- Kontinuität
- Impuls
- Energie
6. Differentielle Erhaltungssätze
- Navier-Stokes-Gleichungen
7. Ähnlichkeit und dimensionslose Kenngrößen
8. Strömungsarten
- Kontinuumsströmung, laminare Strömung, turbulente Strömung
9. Rohrströmung
- Laminar durchströmtes Rohr
- Vollausgebildete turbulente Strömung durch glattes und rauhes Rohr
- Erweiterungen, Verengungen und Krümmer, Rohrverzweigungen
- Nicht-kreisförmige Rohrquerschnitte
10. Grenzschichtströmungen
11. Umströmung von Körpern
- Bewegung einer Partikel
- Diskussion von Widerstandsbeiwerten, Automobilaerodynamik
- Strömung um Tragflächen
12. Turbulenzmodellierung und numerische Strömungsberechnung
- Überblick über moderne Strömungssimulationsmethoden
Ansprechpartner:
Prof. Dr.-Ing. H.-J. Schmid
05251/60-2404
Email: Hans-Joachim.schmid@upb.de
Literatur:
Vorlesungsumdruck
Zierep, J.: Grundzüge der Strömungslehre. Springer-Verlag, Berlin, 1992
Prandtl, L.;Oswatitsch, K.;Wieghardt, K.: Führer durch die Strömungslehre. F. Vieweg & Sohn, Braunschweig, 1990
Truckenbrodt, E.: Fluidmechanik Band 1 u. 2. Springer-Verlag, Heidelberg, 1989
Ergänzende Veranstaltungen:
Kraft- und Arbeitsmaschinen
Mehrphasenströmung
Rheologie
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