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| Code: | 259800 |
| Modul: | Numerische Strömungsmechanik |
| Module title: | Computational Fluid Mechanics |
| 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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angeboten in den 4 Studiengängen:
| Energie- und Umwelttechnik (Dipl.-Ing. (FH)) gültig ab Matrikel 2020 |
Energie- und Umwelttechnik (M.Eng.) gültig ab Matrikel 2020 |
Energie- und Umwelttechnik (M.Eng.) gültig ab Matrikel 2021 |
Energie- und Umwelttechnik KIA (Dipl.-Ing. (FH)) gültig ab Matrikel 2020 |
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| Modul läuft im: | WiSe (Wintersemester)
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| Niveaustufe: | Master |
| Dauer des Moduls: | 1 Semester |
| Status: | Pflichtmodul (Vertiefung) |
| Lehrort: | Zittau |
| Lehrsprache: | Deutsch |
| Workload* in |
SWS ** |
Semester |
| Zeit- std. | ECTS-
Pkte |
1 |
2 |
3 |
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V |
S |
P |
W |
V |
S |
P |
W |
V |
S |
P |
W |
| 150 | 5 | 4.0 |
|
2 |
0 |
2 |
0 |
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| * | Gesamtarbeitsaufwand pro Modul
(1 ECTS-Punkt entspricht einem studentischen Arbeitsaufwand von 30 Zeitstunden) |
| ** | eine Semesterwochenstunde (SWS) entspricht 45 Minuten pro Woche |
| Selbststudienzeit in h |
Angabe gesamt |
davon |
| 105 |
70
Vor- und Nachbereitung LV |
20
Vorbereitung Prüfung |
15
Sonstiges |
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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 |
| Prüfung(en) |
| Prüfungen | Prüfungsleistung als Klausur (PK) |
90 min |
70.0% |
| Prüfungsleistung als Beleg (PB) |
- |
30.0% |
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| Lerninhalt: |
- 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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