Kontakt

Prof. Dr.-Ing. habil. Sven Grundmann

Statikgebäude (Haus IV) / Raum 105
Albert-Einstein-Straße 2
18059 Rostock

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Fax  +49 (0) 381 498 - 9312
sven.grundmannuni-rostockde

Übersicht

Numerische Strömungsmechanik und turbulente Strömungen

Lern- und Qualifikationsziele
Lehrinhalt 
Aktuelle Informationen
Weitere Angaben zum Modul


Numerische Strömungsmechanik und turbulente Strömungen

Im Wintersemester

Alte Bezeichnung: „Numerische Fluidmechanik“

Lern- und Qualifikationsziele (Kompetenzen)

Durch das Modul erlangen die Studierenden ein tieferes Verständnis der Funktionsweise numerischer Strömungssimulationsverfahren und der Physik turbulenter Strömungen. Sie werden befähigt, die Möglichkeiten und Grenzen verschiedener Simulationsverfahren insbesondere in Bezug zu Turbulenz und anderen strömungsmechanischen Phänomenen zu verstehen. Die erlernten Kenntnisse sollen die Studierenden befähigen, numerische Simulationen wissenschaftlich auf strömungsmechanische Problemstellungen anzuwenden und die Ergebnisse zu interpretieren.

Lehrinhalt

Empfohlen für Studierende der Fachrichtung Maschinenbau und Biomedizinische Technik, sowie für strömungstechnisch interessierte Studierende aus ingenieur- und naturwissenschaftlichen Fächern.

In der Vorlesung werden folgende Themenkomplexe behandelt:

  1. Methodik zur numerischen Simulation von Strömungen
  2. Numerische Berechnung laminare und reibungsfreier Körperumströmungen: Struktur eines Panelverfahrens, Berechnung von Druckverteilungen an Zylindern elliptischen Querschnitts und NACA-Tragflügelprofilen;
  3. Numerische Lösungen der Navier-Stokes Gleichungen: Finite-Differenzen- und Finite-Volumen-Verfahren; Numerische Lösung parabolischer Differentialgleichungen zur Ermittlung von Grenzschichtdicken und Wandschubspannungen; Numerische Lösung elliptischer Differentialgleichungen zur Ermittlung von Strömungsablösungen
  4. Turbulente Strömungen: Transition; Stabilität laminarer Strömungen; Reynoldsgleichungen und Reynoldsspannungen; Turbulenzmodelle: algebraische und Mehrgleichungs-Modelle;

In der dazugehörigen Übung (2 SWS) werden Übungsaufgaben und numerische Praktika zu den in der Vorlesung besprochenen Themenkomplexen bearbeitet.

Arbeitsmaterial

Vorlesungsfolien, Skripte sowie Aufgaben auf (Anmeldung erforderlich):

Stud.IP (lsf-Nr. 21099)

 

Aktuelle Informationen

19.08.2022

Hinweise zum Lehrbetrieb

Rückkehr zur „Normalität“ in der Lehre für Wintersemester 22/23 geplant.

Das Rektorat plant in Abstimmung mit den Fakultäten für das Wintersemester 2022/2023 die aktuell geltenden Ausnahmeregelungen für Fälle höherer Gewalt (Rahmenprüfungsordnungen §§1a und b) aufzuheben, so dass dann alle Lehrveranstaltungen wieder regulär in Präsenz stattfinden und auch die prüfungsrechtlichen Ausnahmeregelungen (veränderte Prüfungsformen und erweiterte Rücktrittsrechte) aufgehoben werden.

Für weitere Informationen nutzen Sie bitte das Studierendenportal (Corona-Infos für Studierende).

Bitte prüfen Sie auch regelmäßig den Posteingang Ihrer Universitäts-Mailadresse.

Termine für Konsultationen

Nach Absprache (Terminvereinbarung) haben Sie die Möglichkeit, bei den wissenschaftlichen Mitarbeitern des Lehrstuhls Strömungsmechanik Online-Sprechstunden zu Ihrer Vorbereitung der mündlichen Prüfung zum Modul „Numerische Strömungsmechanik und turbulente Strömungen“ wahrzunehmen.
Melden Sie sich bitte per E-Mail mit mindestens einem Terminvorschlag an!
(E-Mail-Adresse siehe
Wissenschaftliche Mitarbeiter)

Termine für Vorlesungen und Übungen

Lehrveranstaltung Termin Raum 1. Termin
Vorlesung Montag
09:00-11:00 Uhr
III/115 10.10.2022
Übung Mittwoch
09:00-11:00 Uhr
III/115  

Weitere Angaben zum Modul

Zuordnung zu Curricula
  • Master Maschinenbau
  • Master Biomedizinische Technik
  • Master Schiffs- und Meerestechnik
  • Master Mathematik
  • sowie für strömungstechnisch interessierte Studierende aus ingenieur- und naturwissenschaftlichen Fächern.
Empfohlene Teilnahmevoraussetzung

Kenntnisse entsprechend der Module:

  • Aerodynamik und Hydrodynamik (Strömungsphysik)
  • Angewandte Strömungssimulation (Strömungstechnechnische Entwurfs- und Simulationsverfahren)
Dauer, Termin und Prüfungsleistung
  • Dauer: ein Semester
  • Termin: jedes Wintersemester
  • Prüfungsangebot: jedes Semester
  • Prüfungsvorleistung: keine
  • Prüfungsleistung: mündliche Prüfung (30 Minuten)
Lehrveranstaltungen und Lehrzeit
Gesamt 4 SWS
davon  
Vorlesung 2 SWS
Übung 2 SWS
Arbeitsaufwand für Studierende
Gesamtarbeitsaufwand 180 Std. 6 LP
davon    
Präsenzzeit (Vorlesungen/Übungen) 60 Std.  
Vor- und Nachbereitung der Präsenzzeit 20 Std.  
Strukturiertes Selbststudium 49 Std.  
Übungsaufgaben 21 Std.  
Prüfungsvorbereitung/Prüfung 30 Std.  
Literatur
  • Ferziger, Joel H.; Perić, Milovan: Numerische Strömungsmechanik; Springer, 2008; ISBN 978-3-540-67586-0
  • OpenFoam Tutorial