Technische Strömungslehre (3V + 1Ü) [MB 05431, Pflichtfach Bachelor]
Strömungsvorgänge sind in Natur und Technik gleichermaßen von erheblicher Bedeutung. Der mit ihnen verbundene Transport von Masse, Impuls und Energie prägt viele technische Geräte. In der einführenden Lehrveranstaltung werden Grundlagen und elementare Methoden behandelt, die man zur Beschreibung, zur Analyse und zur Berechnung verschiedenartiger Strömungsvorgänge benötigt. Die vielfältigen Anwendungsmöglichkeiten werden anhand typischer Beispiele aufgezeigt. Im Maschinenbau sind das vor allem Umströmungsprobleme, insbesondere bei Luft- oder Wasserfahrzeugen, und Durchströmungsprobleme, z.B. in Turbinen, Rohrleitungen oder engen Spalten. Auch in vielen anderen Fachgebieten wie beispielsweise der Verfahrenstechnik und in der Akustik werden solide strömungsmechanische Kenntnisse gebraucht.
Die Vorlesung und die begleitenden Übungen sollen die Studierenden mit den wichtigsten Begriffen der technischen Strömungslehre, deren elementaren Grundgesetzen, vereinfachenden Modellbildungen sowie deren Gültigkeitsgrenzen vertraut machen. Sie sollen lernen, die theoretischen Grundlagen zur Lösung konkreter Aufgaben anzuwenden und somit in die Lage versetzt werden, verschiedenartige technische Strömungsprozesse zu analysieren und mit angemessenen Methoden zu berechnen.
Inhalt
- Einführung in die Strömungsmechanik, Physikalische Grundlagen, Kontinuumsannahme
- Strömungskinematik, Lagrangesche und Eulersche Betrachtungsweise (Bahnlinie, Streichlinie, Stromlinie)
- Herleitung der Grundgleichungen der Strömungsmechanik (Massen- und Impulserhaltung)
- Hydrostatik
- Hydrodynamik (Bernoulli-Gleichung)
- Integralform der Grundgleichungen der Strömungsmechanik
- Massen- und Impulsbilanz
- Ähnlichkeitstheorie / Dimensionsanalyse
- Schichtenströmungen zäher Fluide
- Strömungen kleiner Reynolds-Zahlen (schleichende Strömungen)
Hinweis:
Auf dieser Vorlesung baut im Master-Studiengang die Lehrveranstaltung „STRÖMUNGSMECHANIK“ (MB 08432) auf, die einen vertieften Einblick in die Thematik bietet und sich u.a. mit den vollständigen Erhaltungsgleichungen für Masse, Impuls und Energie (Navier-Stokes-Gleichungen) sowie vereinfachten Formen und deren Lösung auseinandersetzt.
Unterlagen zur Lehrveranstaltung finden Sie auf der E-Learning Platform Ilias:
- Slides
- Übungsblätter
- Formelsammlung
- Klausuren
Letzte Änderung: 25. März 2019