Kontakt
Prof. Dr.-Ing. habil. Sven Grundmann
Statikgebäude (Haus IV) / Raum 105
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18059 Rostock
Fon +49 (0) 381 498 - 9310
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:
- Methodik zur numerischen Simulation von Strömungen
- Numerische Berechnung laminare und reibungsfreier Körperumströmungen: Struktur eines Panelverfahrens, Berechnung von Druckverteilungen an Zylindern elliptischen Querschnitts und NACA-Tragflügelprofilen;
- 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
- 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 Stud.IP:
Stud.IP (lsf-Nr. 21099) (Anmeldung erforderlich).
Aktuelle Informationen
Termine für Konsultationen
Nach Absprache (Terminvereinbarung, auch während der Vorlesungszeit) haben Sie die Möglichkeit, bei den wissenschaftlichen Mitarbeiter:innen 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:innen)
Termine für Vorlesungen und Übungen
| Lehrveranstaltung | Termin | Raum | 1. Termin |
|---|---|---|---|
| Vorlesung |
Montag 09:00 - 11:00 Uhr | III/106A | 14.10.2024 |
| Übung |
Mittwoch 09:00 - 11:00 Uhr | III/106A |
Weitere Angaben zum Modul
- Master Maschinenbau
- Master Biomedizinische Technik
- Master Schiffs- und Meerestechnik
- Master Mathematik
- sowie für strömungstechnisch interessierte Studierende aus ingenieur- und naturwissenschaftlichen Fächern.
Kenntnisse entsprechend der Module:
- Aerodynamik und Hydrodynamik (Strömungsphysik)
- Angewandte Strömungssimulation (Strömungstechnechnische Entwurfs- und Simulationsverfahren)
- Dauer: ein Semester
- Termin: jedes Wintersemester
- Prüfungsangebot: jedes Semester
- Prüfungsvorleistung: keine
- Prüfungsleistung: mündliche Prüfung (30 Minuten)
| Gesamt | 4 SWS |
|---|---|
| davon | |
| Vorlesung | 2 SWS |
| Übung | 2 SWS |
| 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. |
- Ferziger, Joel H.; Perić, Milovan: Numerische Strömungsmechanik; Springer, 2008; ISBN 978-3-540-67586-0
- OpenFoam Tutorial