Strömungsmechanik 1

Mechatronik, Master (PO-2023)

Modulnummer / Modulcode WP-ME-MA-64
Modulname Strömungsmechanik 1
Art des Moduls Wahlpflicht
Lernergebnisse, Kompetenzen, Qualifikationsziele

Die Studierenden verfügen über theoretische und praktische Grundkenntnisse zur Beschreibung von Strömungsvorgängen. Die Studierenden eignen sich die Fähigkeit an, Strömungsprozesse in technischen Apparaten des Maschinenbaus zu analysieren und mittels einfacher Modelle zu berechnen. Solide Grundkenntnisse in der Strömungsmechanik werden für einen Maschinenbauingenieur in der Praxis vorausgesetzt.
Lehrveranstaltungsarten VLmP 2SWS, HÜ 1 SWS
Lehrinhalte
  • Fluid- und Aerodynamik (Druck- und Volumenkräfte, Druck in schweren Fluiden, Druck in rotierenden Flüssigkeiten, Oberflächenspannung und Kapillarität)
  • Hydrodynamik (Grundbegriffe, Kontinuitätsgleichung, Bernoullische Gleichung für stationäre und instationäre Strömungen, rotierendes Bezugssystem, Nutzleistung einer hydraulischen Strömungsmaschine)
  • Impuls- und Drallsatz (Herleitung, Impulssatz für stationäre Strömungen, Anwendungen des Impulssatzes)
  • Kompressible Fadenströmung (Energiebilanz für stationäre Strömungen, isentrope Gasströmungen, Schallgeschwindigkeit und Machzahl, stationäres Ausströmen aus einem Kessel, senkrechte Verdichtungsstöße)
  • Reibungsbehaftete Strömungen (Viskoses Schubverhalten, Kontinuitätsgleichung für allgemeine Strömungen, Stoffgesetz für linear-viskose Fluide, Navier-Stokesschen-Gleichungen, ebene stationäre Schichtenströmung, Rohrströmung
  • Grenzschichtströmungen (Überströmte Platte, Grenzschichtdiffer­ential­gleichungen, Widerstand umströmter Körper)
Titel der Lehrveranstaltungen Strömungsmechanik 1
Lehr- und Lernmethoden (Lehr- und Lernformen) Vorlesung, Hörsaalübungen, Tutorien in Kleingruppen
Verwendbarkeit des Moduls
Dauer des Moduls Ein Semester
Häufigkeit des Angebotes jährlich im Sommersemester
Sprache deutsch
Empfohlene (inhaltliche) Voraussetzungen für die Teilnahme am Modul Technische Mechanik 1-3, Höhere Mathematik 1-3
Voraussetzungen für die Teilnahme am Modul
Studentischer Arbeitsaufwand 2 SWS VL (30 Std.), 1 SWS HÜ (15 Std.), Selbststudium (105 Std.)
Studienleistungen S1: Teilnahme an studienbegleitenden Kurztests und/oder -klausuren
Voraussetzung für Zulassung zur Prüfungsleistung Studienleistung S1
Prüfungsleistungen Klausur 120 Min. Bei entsprechender Ankündigung durch den Dozenten zu Beginn der Lehrveranstaltung können Teilleistungen der abschließenden Prüfung in vorgezogenen lehrveranstaltungsbegleitenden Leistungen erbracht werden.
Anzahl Credits (ECTS) 5 cp
Lehreinheit Maschinenbau
Modulverantwortliche/r Prof. Dr.-Ing. Olaf Wünsch
Lehrende Prof. Dr.-Ing. Olaf Wünsch
Medienformen • Folien, • Demonstrationsversuche, • Filme
Literatur
  • Becker, E.: Technische Strömungslehre. Teubner-Verlag, Stuttgart, 1993 (7. Aufl.)
  • Bohl, W.: Technische Strömungslehre. Vogel-Verlag, Würzburg, 2005 (13. Aufl.)
  • Durst, F.: Grundlagen der Strömungs-mechanik. Springer-Verlag, Berlin, 2006
  • Gersten, K.: Einführung in die Strömungsmechanik. Shaker- Verlag, Aachen, 2003
  • Oertel jr., H. (Hrsg.): Führer durch die Strömungslehre. Vieweg-Verlag, Braunschweig, 2008 (12. Aufl.)
  • Siekmann, H.E.; Thamsen, P.U.: Strömungslehre. Springer-Verlag, Berlin, 2007 (2. Aufl.)
  • Sigloch, H.: Technische Fluidmechanik. Springer-Verlag, Berlin, 2007 (6. Aufl.)
  • Spurk, J. H.; Aksel, N.: Strömungslehre. Springer-Verlag, Berlin, 2006 (6. Aufl.)
  • Zierep, J., Bühler, K.: Grundzüge der Strömungslehre. Teubner- Verlag, Wiesbaden, 2008 (7. Aufl.)