| Modulnummer / Modulcode |
04-P-StröM |
| Modulname |
Strömungsmechanik 1 |
| Art des Moduls |
Pflicht |
| Lernergebnisse, Kompetenzen, Qualifikationsziele |
Die Studierenden kennen die theoretischen Grundlagen zur Beschreibung inkompressibler wie kompressibler Strömungsvorgänge. Sie kennen darüber hinaus die Grundzusammenhänge der Kinematik und Kinetik von Strömungen und können diese zur Analyse einfacher Strömungsprozesse in technischen Apparaten des Maschinenbaus anwenden.
Insbesondere sind sie in der Lage, kompressible eindimensionale Strömungsvorgänge (Stromfadentheorie) zu modellieren und rechnerisch zu analysieren. Für derartige Vorgänge können Sie Energiebilanzen aufstellen, Ausströmvorgänge berechnen und Überschallströmungen berechnen (Laval-Düse).
Darüber hinaus verstehen Sie reibungsbedingte Phänomene wie Rohrströmungen, Grenzschichten, Strömungswiderstand umströmter Körper, etc. und können diese rechnerisch analysieren. |
| Lehrveranstaltungsarten |
VLmP 3SWS, 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)
- 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
- Kompressible Fadenströmung (Energiebilanz für stationäre Strömungen, isentrope Gasströmungen, Schallgeschwindigkeit und Machzahl, stationäres Ausströmen aus einem Kessel, senkrechte Verdichtungsstöße)
- Dimensionsanalyse (Buckinghamsche Π-Theorem, Modellähnlichkeit, gebräuchliche Kennzahlen)
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| Titel der Lehrveranstaltungen |
Strömungsmechanik 1 |
| Lehr- und Lernmethoden (Lehr- und Lernformen) |
Vorlesung, Hörsaalübungen, Tutorien in Kleingruppen |
| Verwendbarkeit des Moduls |
B.Sc. Maschinenbau |
| Dauer des Moduls |
Ein Semester |
| Häufigkeit des Angebotes |
jährlich im Sommersemester |
| Sprache |
deutsch |
| Empfohlene (inhaltliche) Voraussetzungen für die Teilnahme am Modul |
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| Voraussetzungen für die Teilnahme am Modul |
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| Studentischer Arbeitsaufwand |
3 SWS VL (45 Std.), 1 SWS HÜ (15 Std.), Selbststudium (120 Std.) |
| Studienleistungen |
S1: Bis zu 3 studienbegleitende schriftliche Kurztests (je 20 min, unbenotet). |
| Voraussetzung für Zulassung zur Prüfungsleistung |
Studienleistung S1
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| Prüfungsleistungen |
Klausur 120 Min. |
| Anzahl Credits (ECTS) |
6 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, 2015 (15. Aufl.)
- Durst, F.: Grundlagen der Strömungsmechanik. Springer-Verlag, Berlin, 2006
- Gersten, K.: Einführung in die Strömungsmechanik. Shaker- Verlag, Aachen, 2003
- Kuhlmann, H.: Strömungsmechanik. Pearson Studium, München, 2014 (2. Aufl.)
- Oertel jr., H. (Hrsg.): Prandl - Führer durch die Strömungslehre. Springer-Vieweg, Wiesbaden, 2012 (13. 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, 2010 (8. Aufl.)
- Zierep, J., Bühler, K.: Grundzüge der Strömungslehre. Spriner-Vieweg, Wiesbaden, 2018 (11. Aufl.)
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