Themenmodul Numerische Strömungsmechanik I
| Credits | Workload | Kontaktzeit | Selbststudium | Dauer |
|---|---|---|---|---|
| 4 CP | 120 h | 3 SWS (31.5 h) | 88.5 h |
Teilnahmevoraussetzungen
Empfohlene Voraussetzungen:
- Strömungsmechanik I,II
Lehrveranstaltungen
| Veranstaltung/ Lehrform | CP | SWS | Häufigkeit | |
|---|---|---|---|---|
| Vorlesung Numerische Strömungsmechanik I | 4 CP | 2 SWS | SoSe, jährlich | |
| Übung Numerische Strömungsmechanik I | 1 SWS | SoSe, jährlich | ||
Prüfungsleistung
2-stündige Klausur.
Note
Die Modulnote ist die Note der Klausur.
Lernergebnisse / Kompetenzen
Fachbezogen:
- Die Studierenden haben detaillierte Kenntnisse der partiellen Differentialgleichungen der Strömungsmechanik.
- Sie beherrschen die Grundlagen der Diskretisierung partieller Differentialgleichungen.
- Sie können numerische Methoden für die Lösung partieller Differentialgleichungen anwenden.
- Sie können Abbruchfehler numerischer Lösungsschemata bestimmen und verstehen deren Eigenschaften.
- Sie verstehen die Stabilität und Konsistenz von Lösungsschemata.
- Sie können Grenzwertprobleme mit iterativen Schemata lösen.
- Sie beherrschen die Diskretisierung für verschiedene Netztypen.
- Sie können Lösungsschemata auf verschiedenen Rechnerarchitekturen implementieren.
Nicht fachbezogen (z.B. Teamarbeit, Präsentation, Projektmanagement, etc.):
- Die Diskussion verschiedener Beispiel numerischer Strömungssimulation fördert das Verständnis theoretischer Aspekte in praktischen Anwendungen.
- Die Teamarbeit wird in Kleingruppenübungen gefördert.
Inhalte
- Einführung in die numerische Strömungsmechanik
- Beispiele von Strömungssimulationen
- Grundlegende Erhaltungsgleichungen
- Variierende mathematische Formulierungen
- physikalische Bedeutung der Charakteristiken
- Bestimmung des mathematischen Typs der Erhaltungsgleichungen
- Charakteristische Form der Erhaltungsgleichungen
- Grundlagen der Diskretisierung von partiellen Differentialgleichungen
- Abbruchfelder und Konsistenz
- Lösungsmethoden für skalare Gleichungen
- Stabilitätsanalyse von Anfangswertproblemen
- Diskrete Strömungstheorie
- von Neumann Analyse
- CFL Bedingung
- Hirt'sche Stabilitätsanalyse
- Einführung in die numerische Lösung von Randwertproblemen
- Klassische Iterationsverfarhen
- Konvergenz iterativer Lösungsmethoden
- ILU, Krylov-Unterraum Methoden
- Mehrgittermethoden
- Transformation der partiellen Differentialgleichungen in krummlinige Koordinaten
- Abbruchfelder auf körperangepassten Netzen
- Diskretisierung auf unstrukturierten Netzen
- adaptive Lösungsmethoden
- Dreiecks- und Tetraedernetze
- Hierarchische kartesische Netze
- Vektorisierung und Parallelisierung von
- Lösungsalgorithmen
- Anwendungen
Alternative Wahlmodule zu diesem Modul
Dieses Modul gehört zur Gruppe "Themenmodule Berufsfelder". Die Studierenden müssen die noch fehlenden Themenmodule eines ihrer im Bachelorstudiengang gewählten Berufsfelder belegen: Produktionstechnik; Konstruktionstechnik; Energietechnik; Verfahrenstechnik; Kunststofftechnik; Textiltechnik; Fahrzeugtechnik; Luftfahrttechnik; Fächerkatalog Medizintechnik
Anschließend müssen weiterführenden Themenmodule dieser gewählten Vertiefungsrichtung belegt werden. Da dies aufgrund der von den Studierenden im Bachelorstudiengang gewählten Berufsfelder individuell ist, kann es an dieser Stelle keinen ausführlichen Studienverlaufsplan geben.
Jeder Studierende muss zu Beginn seines Masterstudiums seinen individuellen Studienverlaufsplan mit Hilfe des Modulhandbuchs selber zusammenstellen und vom Fachstudienberater genehmigen lassen.
Berufsfeld Energietechnik
- Nachholmodul Energiewirtschaft
- Nachholmodul Grundlagen der Maschinen- und Strukturdynamik
- Nachholmodul Grundlagen der Turbomaschinen
- Nachholmodul Grundlagen der Verbrennungsmotoren
- Nachholmodul Strömungsmechanik II
- Nachholmodul Technische Verbrennung I
- Themenmodul Alternative Energietechniken
- Themenmodul Alternative und elektrifizierte Fahrzeugantriebe
- Themenmodul Dampfturbinen
- Themenmodul Einbindung regenerativer Energiesysteme
- Themenmodul Energiesystemtechnik
- Themenmodul Gasturbinen
- Themenmodul Kraftwerksprozesse
- Themenmodul Reaktorsicherheit
- Themenmodul Strömung in Turbomaschinen I
- Themenmodul Strömung in Turbomaschinen II
- Themenmodul Technische Verbrennung II
- Themenmodul Verbrennungskraftmaschinen I
- Themenmodul Verbrennungskraftmaschinen II
- Themenmodul Wärme- und Stoffübertragung II
Berufsfeld Fahrzeugtechnik
- Nachholmodul Fahrzeugtechnik I – Längsdynamik
- Nachholmodul Grundlagen der Schienenfahrzeugtechnik
- Nachholmodul Grundlagen der Verbrennungsmotoren
- Nachholmodul Kraftfahrzeug-Akustik / Vehicle Acoustics
- Nachholmodul Krafträder
- Nachholmodul Strategien in der Kfz-Industrie
- Themenmodul Alternative und elektrifizierte Fahrzeugantriebe
- Themenmodul Elektrische Antriebe und Speicher
- Themenmodul Elektrische Antriebe und Speicher
- Themenmodul Elemente des Schienenfahrzeugs - Fahrwerkstechnik, Bremsen, Kupplungen
- Themenmodul Fahrzeugtechnik III - Systeme und Sicherheit
- Themenmodul Grundlagen der Fluidtechnik
- Themenmodul Stetigförderer
- Themenmodul Strukturentwurf und Konstruktion
- Themenmodul Unstetigförderer / Discontinuous Conveyors
- Themenmodul Verbrennungskraftmaschinen I
Berufsfeld Konstruktionstechnik
- Nachholmodul Elektromechanische Antriebstechnik
- Nachholmodul Fertigungstechnik I
- Nachholmodul Grundlagen der Fluidtechnik
- Nachholmodul Grundlagen der Maschinen- und Strukturdynamik
- Nachholmodul Konstruktionslehre I / Engineering Design I
- Themenmodul Bewegungstechnik
- Themenmodul Dynamik der Mehrkörpersysteme
- Themenmodul Fügetechnik I - Grundlagen
- Themenmodul Konstruktionslehre II
- Themenmodul Leichtbau
- Themenmodul Mikrotechnische Konstruktion
- Themenmodul Servohydraulik - geregelte hydraulische Antriebe
- Themenmodul Tribologie
- Themenmodul Verfahren der Oberflächentechnik
Berufsfeld Kunststofftechnik
- Additive Fertigung in der Kunststoffverarbeitung / Additive Manufacturing n plastics processing
- Nachholmodul Forschungslabor
- Nachholmodul Kautschuktechnologie
- Nachholmodul Kunststoffverarbeitung I
- Nachholmodul Kunststoffverarbeitung II
- Nachholmodul Makromolekulare Chemie
- Nachhomodul Textiltechnik I
- Themenmodul Anwendung werkstoffkundlicher Grundlagen in der Kunststoffverarbeitung
- Themenmodul Faserverbundwerkstoffe I
- Themenmodul Fügen und Umformen von Kunststoffen
- Themenmodul Funktionalisierung von Kunststoffoberflächen
- Themenmodul Kunststoffverarbeitung III
- Themenmodul Modellbildung und Simulation in der Kunststoff- und Textiltechnik
- Themenmodul Strömungsmechanik II
- Themenmodul Wärme- und Stoffübertragung II
- Themenmodul Werkstoffkunde der Kunststoffe
- Themenmodul Werkzeuge der Kunststoffverarbeitung I
- Themenmodul Werkzeuge der Kunststoffverarbeitung II
Berufsfeld Luftfahrttechnik
- Flugzeuglärm II / Aircraft Noise II
- Nachholmodul Flugdynamik
- Nachholmodul Aerodynamik I
- Nachholmodul Flugzeugbau I
- Nachholmodul Leichtbau
- Nachholmodul Luftfahrtantriebe I
- Nachholmodul Strömungsmechanik II
- Themenmodul Aerodynamik II
- Themenmodul Flugmechanisches Praktikum
- Themenmodul Flugregelung
- Themenmodul Flugzeugbau II
- Themenmodul Gasdynamik
- Themenmodul Grundlagen der Finite Elemente Methode
- Themenmodul Luftfahrtantriebe II
- Themenmodul Raumfahrzeugbau I
- Themenmodul Raumfahrzeugbau II
- Themenmodul Raumflugmechanik I
- Themenmodul Raumflugmechanik II
- Themenmodul Strukturentwurf für Luft- und Raumfahrt
- Themenmodul Systeme der Luft- und Raumfahrt
Berufsfeld Medizintechnik
- Nachholmodul Faserstoffe I (Naturfasern)
- Nachholmodul Faserstoffe II (Chemiefasern)
- Nachholmodul Konstruktionslehre I
- Nachholmodul Kunststoffverarbeitung I
- Nachholmodul Medizintechnik I
- Nachholmodul Textiltechnik I
- Softwareentwicklung in der Medizintechnik
- Themenmodul Grundlagen der Biomechanik des Stütz- und Bewegungsapparates / Fundamentals of Musculo-Sceletal Biomechanics
- Themenmodul Computerunterstützte Chirurgietechnik
- Themenmodul Einführung in die Medizin I, II
- Themenmodul Einführung in die Medizin II
- Themenmodul Ergonomie und Sicherheit von Medizinprodukten
- Themenmodul Konstruktionslehre II
- Themenmodul Künstliche Organe I
- Themenmodul Künstliche Organe II
- Themenmodul Kunststoffverarbeitung II
- Themenmodul Medizintechnik II
- Themenmodul Mikrotechnische Konstruktion
- Themenmodul Technische Textilien
- Themenmodul Verfahren der Oberflächentechnik
- Themenmodul Vliesstoffe
- Themenmodul Werkstoffkunde der Kunststoffe
Berufsfeld Produktionstechnik
- Nachhaltige Fertigungstechnik
- Nachholmodul Einführung in die Arbeitswissenschaft
- Nachholmodul Fertigungsgerechte Konstruktion und produktgerechte Fertigungsauslegung
- Nachholmodul Fertigungstechnik I
- Nachholmodul Fügetechnik I - Grundlagen (1. Hälfte)
- Nachholmodul Messtechnik und Qualität
- Nachholmodul Produktionsmanagement I
- Nachholmodul Werkzeugmaschinen
- Themenmodul Anwendungen der Lasertechnik
- Themenmodul Automatisierungstechnik für Produktionssysteme
- Themenmodul Custom Engineering
- Themenmodul Ergonomie und Mensch-Maschine-Systeme
- Themenmodul Fertigungstechnik II
- Themenmodul Fügetechnik I - Grundlagen (2. Hälfte)
- Themenmodul Grundlagen und Ausführungen optischer Systeme
- Themenmodul Mechatronik und Steuerungstechnik für Produktionsanlagen
- Themenmodul Oberflächentechnik Teil 1
- Themenmodul Qualitätsmanagement
- Themenmodul Verfahren der Oberflächentechnik
Berufsfeld Textiltechnik
- Nachholmodul Faserstoffe I (Naturfasern)
- Nachholmodul Faserstoffe II (Chemiefasern)
- Nachholmodul Forschungslabor
- Nachholmodul Kunststoffverarbeitung I
- Nachholmodul Makromolekulare Chemie
- Nachholmodul Medizintechnik I
- Nachholmodul Mess- und Prüfverfahren in der Textiltechnik
- Nachholmodul Textiltechnik I
- Themenmodul Faserverbundwerkstoffe I
- Themenmodul Modellbildung und Simulation in der Kunststoff- und Textiltechnik
- Themenmodul Strömungsmechanik II
- Themenmodul Technische Textilien
- Themenmodul Textile Bodenbeläge – Heimtextil und Bauprodukt
- Themenmodul Textiltechnik II
- Themenmodul Textiltechnik III
- Themenmodul Wärme- und Stoffübertragung II
Berufsfeld Verfahrenstechnik
- Nachholmodul Grundoperationen der Energietechnik
- Nachholmodul Grundoperationen der Verfahrenstechnik
- Nachholmodul Produktentwicklung in der Verfahrenstechnik
- Nachholmodul Prozessentwicklung in der Verfahrenstechnik
- Nachholmodul Reaktionstechnik
- Nachholmodul Thermodynamik der Gemische
- Themenmodul Bioprozesskinetik
- Themenmodul Chemische Verfahrenstechnik
- Themenmodul Mechanische Verfahrenstechnik
- Themenmodul Modellierung technischer Systeme
- Themenmodul Thermische Trennverfahren
- Themenmodul Verfahrenstechnisches Seminar
- Verfahrenstechnische Projektarbeit/ Project Thesis in Process Engineering
Modulzuordnung
Master of Science: Fach Grundlagen des Maschinenbaus: Bereich Berufsfeld Luftfahrttechnik
Disclaimer
Bitte beachten Sie, dass im Zweifel (z.B. sich widersprechende Angaben auf der Website und dem Modulhandbuch) für Ihr Studium immer die Angaben in der aktuellen Bachelorprüfungsordnung mit den entsprechenden Anhängen verbindlich sind. Wenden Sie sich bitte an die Fachstudienberatung, wenn Ihnen Unstimmigkeiten auffallen.
