Thermo- und Fluiddynamik (TFD)
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Strömungsmechanik I [STM I V] -
- Dozent/in:
- Andreas Wierschem
- Angaben:
- Vorlesung, 2 SWS, ECTS: 5, nur Fachstudium
- Termine:
- Di, 12:15 - 13:45, Zoom-Meeting
- Studienrichtungen / Studienfächer:
- PF CE-BA-TA-TFD 4
- Voraussetzungen / Organisatorisches:
- Grundwissen in Mathematik und Physik für Ingenieure.
Vorlesung und Übungen werden in Deutsch gehalten.
- Inhalt:
- Die Vorlesung stellt eine Einführung in die Strömungsmechanik dar. Es werden Grundbegriffe behandelt und die wichtigsten Grundgesetze abgeleitet und angewendet.
In der Vorlesung werden kontinuumsmechanische Grundlagen, Strömungskinematik, Bilanzgleichungen, Hydrostatik, Grundlagen der Ähnlichkeitstheorie, Bernoulli-Gleichung etc. behandelt.Strömungen werden auf ihr Deformationsverhalten hin analysiert. Die Grundgleichungen wie Kontinuitäts- und Navier-Stokes-Gleichung werden hergeleitet und deren Lösungen für grundlegende Strömungsformen werden vorgestellt.
Die Berechnungen von Kräften in Folge von Strömungsvorgängen werden anhand der integralen Impulsgleichung angegeben und der Einsatz der Endgleichung erläutert.
Aufbauend auf den Grundgesetzen wird die Hydrostatik als Sonderfall der Strömungsmechanik behandelt. Anhand zahlreicher Beispiele wird die Anwendung der hydrostatischen Grundgesetze verdeutlicht.
Zudem werden mit Hilfe von Größenordnungsbetrachtungen Grenzfälle der Navier-Stokes-Gleichung behandelt. Die Bernoulli-Gleichung wird abgeleitet und in zahlreichen Beispielen angewendet.
Übungen ergänzen die Vorlesung. Studenten werden angeleitet, das erhaltene Wissen zur Lösung strömungsmechanischer Probleme anzuwenden.
- Empfohlene Literatur:
- J. H. Spurk, N. Aksel: Strömungslehre: Einführung in die Theorie der Strömungen, 8. Auflage, Springer-Verlag Berlin, Heidelberg, New York, 2010
F. Durst: Grundlagen der Strömungsmechanik - Eine Einführung in die Theorie der Strömungen in Fluiden, Springer, 2006 H. Kuhlmann: Strömungsmechanik, Pearson, 2007 P. K. Kundu: Fluid Mechanics, 5th Ed., Academic Press, 2012 F. M. White: Fluid Mechanics, 7th Rev. Ed., McGraw Hill, 2011 F. A. Morrison: An Introduction to Fluid Mechanics, Cambridge University Press, 2013 L. Böswirth: Technische Strömungslehre, 9. Auflage, Vieweg & Teubner, 2011 W. Kümmel: Technische Strömungsmechanik - Theorie und Praxis, 3. Auflage, Teubner, 2007 H. Sigloch: Technische Fluidmechanik, 8. Auflage, Springer, 2012 H. Oertel Jr.: Strömungsmechanik - Grundlagen, Grundgleichungen, Lösungsmethoden, Softwarebeispiele, 6. Auflage, Vieweg & Teubner, 2011
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