L.104.32240 Fluidmechanik

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:

• Einführung, Einordnung des Fachgebietes, Bedeutung, Geschichte, De?nition
  
• Stoffgrößen und physikalische Eigenschaften der Fluide: Dichte, Viskosität, Grenz?ächenspannung, Schallgeschwindigkeit
  
• Hydro-undAerostatik:FlüssigkeitsdruckinKraftfeldern,DruckkraftaufBehälterwände,Auftrieb, Schwimmstabilität, Aerostatik Strömung reibungsfreier Fluide: Stromfadentheorie, statischer und dynamischer Druck, Gasdynamik
  
• Strömung mit Reibung: Erhaltungssätze; Bilanzierung als Ingenieurswerkzeug, Kontinuität, Impuls, Energie
  
• Differentielle Erhaltungssätze: Navier-Stokes-Gleichungen
  
• Ähnlichkeit und dimensionslose Kenngrößen
  
• Strömungsarten: Kontinuumsströmung, laminare Strömung, turbulente Strömung
  
• Rohrströmung: Laminar durchströmtes Rohr; Vollausgebildete turbulente Strömung durch glattes und raues Rohr; Erweiterungen, Verengungen und Krümmer, Rohrverzweigungen; Nicht-kreisförmige Rohrquerschnitte
  
• Grenzschichtströmungen
  
• Umströmung von Körpern: Bewegung einer Partikel; Diskussion von Widerstandsbeiwerten, Automobilaerodynamik; Strömung um Trag?ächen
  
• 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