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Code: |
259800 |
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Modul: |
Numerische Strömungsmechanik |
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Module title: |
Computational Fluid Mechanics |
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Version: |
1.0 (12/2019) |
| letzte Änderung: |
14.11.2024 |
Modulverantwortliche/r: |
Prof. Dr.-Ing. Frana, Karel
Karel.Frana@hszg.de |
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| wird in 4 Studiengängen angeboten: | Energie- und Umwelttechnik (Diplom-Ingenieur (FH) / Diplom-Ingenieurin (FH)) gültig ab Matrikel 2020 |
| Energie- und Umwelttechnik (Master of Engineering) gültig ab Matrikel 2020 |
| Energie- und Umwelttechnik (Master of Engineering) gültig ab Matrikel 2021 |
| Energie- und Umwelttechnik KIA (Diplom-Ingenieur (FH) / Diplom-Ingenieurin (FH)) gültig ab Matrikel 2020 |
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| Modul läuft im: | WiSe (Wintersemester) |
| Niveaustufe: | Master |
| Dauer des Moduls: | 1 Semester |
| Lehrsprache: | Deutsch |
| Lehrort: | Zittau |
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| ECTS-Punkte: |
5 |
| Gesamtworkload in h |
150 |
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| Präsenzzeit |
gesamt SWS |
davon |
| 4 |
2
Vorlesung |
0
Seminar/Übung |
2
Praktikum |
0
Weiteres |
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Selbststudienzeit
in h |
gesamt |
davon |
105
|
70
Vorb. LV |
20
Vorb. Prüfung |
15
Sonstiges |
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| Prüfung(en) |
| Prüfungen: | Prüfungsleistung als Klausur (PK) |
90 min |
70.0% |
| Prüfungsleistung als Beleg (PB) |
- |
30.0% |
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| Lehr- und Lernformen: | Vorlesung zur numerischen Simulation von Strömungsvorgängen begleitet von Praktika mit ANSYS CFX für Problemstellungen aus Maschinenbau und Aerodynamik |
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| Lehrinhalte: |
- Geschichte der Numerischen Strömungsmechanik
- Grundgleichungen der Strömungsmechanik
- Finite-Differenzen-Verfahren
- Randbedingungen
- Finite-Volumen-Verfahren
- Instationäre Probleme
- Berechnung turbulenter Strömungen
- Large-Eddy-Simulation
- Numerische Lösung linearer Gleichungssysteme
- Mehrphasenströmungen
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| Lernergebnisse/Kompetenzen: |
| Fachkompetenzen: |
Nach Absolvieren des Moduls sind die Studierenden in der Lage …
• … partielle Differentialgleichungen mit Finite-Differenzen und Finite-Volumen-Verfahren zu diskretisieren
• … ein kommerzielles Programm zur Strömungssimulation sicher zu bedienen
• … laminare und turbulente, sowie stationäre und instationäre Strömungsvorgänge in Forschung und Entwicklung zu berechnen
• … aktuelle Verfahren zur Simulation turbulenter Strömungen einzusetzen
• … strömungsmechanische Testfälle zum Vergleich von numerischen Verfahren einzusetzen
• … Simulationsergebnisse aus Strömungsberechnungen kritisch zu bewerten |
| Fachübergreifende Kompetenzen: |
Nach Absolvieren des Moduls sind die Studierenden in der Lage …
• … mathematische Methoden zum Lösen von Differentialgleichungen aus allen Fachbereichen anzuwenden
• … Simulationsprojekte aller Art durchzuführen und zu dokumentieren
• … ingenieurtechnische Problemstellungen mit Hilfe von Analytik, Experiment und Simulation systematisch zu lösen |
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| Notwendige Voraussetzungen für die Teilnahme: |
Fluiddynamik I, Fluidddynamik II, Technische Thermodynamik |
| Empfohlene Voraussetzungen für die Teilnahme: |
Höhere Mathematik |
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| Literatur: |
- Laurien & Oertel. Numerische Strömungsmechanik. Springer Vieweg.
- Ferziger & Peric. Numerische Strömungsmechanik. Springer Verlag.
- Schwarze. CFD-Modellierung, Springer Vieweg.
- Noll. Numerische Strömungsmechanik. Springer Verlag.
- Griebel. Dornseifer, Neunhoeffer. Numerische Simulation in der Strömungsmechanik, Vieweg.
- Prosperetti. Computational Methods for Multiphase Flow, Cambridge University Press.
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