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Mathematische Methoden der Strömungslehre

Mathematische Methoden der Strömungslehre
Typ: Vorlesung (V) Links:
Lehrstuhl: Fakultät für Maschinenbau
Inst. f. Strömungsmechanik
Semester: SS 2020
Ort:

Findet online statt. Siehe ILIAS

Zeit: 21.04.2020
14:00 - 15:30 wöchentlich
10.91 Redtenbacher-Hörsaal
10.91 Maschinenbau, Altes Maschinenbaugebäude


28.04.2020
14:00 - 15:30 wöchentlich
10.91 Redtenbacher-Hörsaal
10.91 Maschinenbau, Altes Maschinenbaugebäude

05.05.2020
14:00 - 15:30 wöchentlich
10.91 Redtenbacher-Hörsaal
10.91 Maschinenbau, Altes Maschinenbaugebäude

12.05.2020
14:00 - 15:30 wöchentlich
10.91 Redtenbacher-Hörsaal
10.91 Maschinenbau, Altes Maschinenbaugebäude

19.05.2020
14:00 - 15:30 wöchentlich
10.91 Redtenbacher-Hörsaal
10.91 Maschinenbau, Altes Maschinenbaugebäude

26.05.2020
14:00 - 15:30 wöchentlich
10.91 Redtenbacher-Hörsaal
10.91 Maschinenbau, Altes Maschinenbaugebäude

02.06.2020
14:00 - 15:30 wöchentlich
10.91 Redtenbacher-Hörsaal
10.91 Maschinenbau, Altes Maschinenbaugebäude

09.06.2020
14:00 - 15:30 wöchentlich
10.91 Redtenbacher-Hörsaal
10.91 Maschinenbau, Altes Maschinenbaugebäude

16.06.2020
14:00 - 15:30 wöchentlich
10.91 Redtenbacher-Hörsaal
10.91 Maschinenbau, Altes Maschinenbaugebäude

23.06.2020
14:00 - 15:30 wöchentlich
10.91 Redtenbacher-Hörsaal
10.91 Maschinenbau, Altes Maschinenbaugebäude

30.06.2020
14:00 - 15:30 wöchentlich
10.91 Redtenbacher-Hörsaal
10.91 Maschinenbau, Altes Maschinenbaugebäude

07.07.2020
14:00 - 15:30 wöchentlich
10.91 Redtenbacher-Hörsaal
10.91 Maschinenbau, Altes Maschinenbaugebäude

14.07.2020
14:00 - 15:30 wöchentlich
10.91 Redtenbacher-Hörsaal
10.91 Maschinenbau, Altes Maschinenbaugebäude

21.07.2020
14:00 - 15:30 wöchentlich
10.91 Redtenbacher-Hörsaal
10.91 Maschinenbau, Altes Maschinenbaugebäude


Dozent: Prof. Dr.-Ing. Bettina Frohnapfel
Dr.-Ing. Davide Gatti
SWS: 2
ECTS: 6
LVNr.: 2154432
Hinweis:

Sprechstunde: Montags, 13.00-14.30 nur nach Voranmeldung im Sekretariat, Raum 609, Geb. 10.23

Bemerkungen

Die Studierenden können die zugrunde liegenden Navier-Stokes-Gleichungen für spezielle Strömungsprobleme vereinfachen. Sie können mathematische Methoden in der Strömungsmechanik zielgerichtet und effizient anwenden, um die resultierenden Erhaltungsgleichungen, wenn möglich, analytisch zu lösen oder sie einer einfacheren numerischen Lösung zugänglich zu machen. Sie können die Grenzen der Anwendbarkeit der getroffenen Modellannahmen erläutern.

In der Vorlesung wird eine Auswahl der folgenden Themen behandelt:

  • Schleichende Strömungen (Stokes Strömungen)
  • Schmierfilmtheorie
  • Potentialtheorie
  • Grenzschichttheorie
  • Laminar-turbulente Transition (Lineare Stabilitätstheorie)
  • Turbulente Strömungen
  • Numerische Lösung der Erhaltungsgleichungen (Finite Differenzen Verfahren)
Voraussetzungen

Empfehlungen:

Allgemeines Grundwissen im Bereich Strömungslehre

Beschreibung

Medien:

Tafel, Power Point

Literaturhinweise

Kundu, P.K., Cohen, K.M.: Fluid Mechanics, Elsevier, 4th Edition, 2008

Kuhlmann, H.: Strömungsmechanik, Pearson, 2007

Spurk, J. H.: Strömungslehre, Springer, 2006

Zierep, J., Bühler, K.: Strömungsmechanik, Springer, 1991

Schlichting H., Gersten K., Grenzschichttheorie, Springer, 2006

Kundu, P.K., Cohen, K.M.: Fluid Mechanics, Elsevier, 4th Edition, 2008

Batchelor, G.K.: An Introduction to Fluid Dynamics, Cambridge Mathematical Library, 2000

Pope, S. B.: Turbulent Flows, Cambridge University Press, 2000

Ferziger, H., Peric, M.: Computational Methods for Fluid Dynamics, Springer, 2008

Lehrinhalt

In der Vorlesung wird eine Auswahl der folgenden Themen behandelt:

  • Schleichende Strömungen (Stokes Strömungen)
  • Schmierfilmtheorie
  • Potentialtheorie
  • Grenzschichttheorie
  • Laminar-turbulente Transition (Lineare Stabilitätstheorie)
  • Turbulente Strömungen
  • Numerische Lösung der Erhaltungsgleichungen (Finite Differenzen Verfahren)
Arbeitsbelastung

Präsenzzeit: 30 Stunden
Selbststudium: 150 Stunden

Ziel

Die Studierenden können die zugrunde liegenden Navier-Stokes-Gleichungen für spezielle Strömungsprobleme vereinfachen. Sie können mathematische Methoden in der Strömungsmechanik zielgerichtet und effizient anwenden, um die resultierenden Erhaltungsgleichungen, wenn möglich, analytisch zu lösen oder sie einer einfacheren numerischen Lösung zugänglich zu machen. Sie können die Grenzen der Anwendbarkeit der getroffenen Modellannahmen erläutern.

Prüfung

schriftlich

Dauer: 3 Stunden

Hilfsmittel: Formelsammlung, Taschenrechner