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Strömungsmechanik I für Maschinenbau und Energietechnik (STM I M V)
- Lecturer
- Prof. Dr. Andreas Wierschem
- Details
- Vorlesung
2 cred.h, ECTS studies, ECTS credits: 5
nur Fachstudium, Sprache Deutsch
Time and place: Mon 12:15 - 13:45, H9
- Fields of study
- WF CE-BA-TW ab 5
WPF MB-BA-FG9 3-6
WPF MB-DH-FG8 5-7
WPF MB-MA-FG9 1-3
WF MB-DH 5-10
PF ET-BA 3
WPF CE-BA-TA-TFD 5
- Prerequisites / Organisational information
- Grundwissen in Mathematik und Physik für Ingenieure.
Vorlesung und Übungen werden in Deutsch gehalten.
- Contents
- Die Vorlesung stellt eine Einführung in die Strömungsmechanik dar.
Es werden Grundbegriffe behandelt und die wichtigsten Grundgesetze
abgeleitet und angewendet.
In der Vorlesung werden kontinuumsmechanische Grundlagen, Strömungskinematik, Bilanzgleichungen, Hydrostatik,
Grundlagen der Ähnlichkeitstheorie, Bernoulli-Gleichung
etc. behandelt.Strömungen werden auf ihr Deformationsverhalten hin analysiert.
Die Grundgleichungen wie Kontinuitäts- und Navier-Stokes-Gleichung werden hergeleitet
und deren Lösungen für grundlegende Strömungsformen
werden vorgestellt. Die Berechnungen von Kräften in Folge von Strömungsvorgängen
werden anhand der integralen Impulsgleichung angegeben
und der Einsatz der Endgleichung erläutert.
Aufbauend auf den Grundgesetzen wird die Hydrostatik
als Sonderfall der Strömungsmechanik behandelt.
Anhand zahlreicher Beispiele wird die Anwendung der hydrostatischen Grundgesetze verdeutlicht.
Zudem werden mit Hilfe von Größenordnungsbetrachtungen Grenzfälle
der Navier-Stokes-Gleichung behandelt. Die Bernoulli-Gleichung
wird abgeleitet und
in zahlreichen Beispielen angewendet. Übungen ergänzen die Vorlesung. Studenten werden angeleitet,
das erhaltene Wissen zur Lösung strömungsmechanischer Probleme anzuwenden.
- Recommended literature
- J. H. Spurk, N. Aksel: Strömungslehre: Einführung in die Theorie der Strömungen, 8. Auflage, Springer-Verlag Berlin, Heidelberg, New York, 2010
F. Durst: Grundlagen der Strömungsmechanik: Eine Einführung in die Theorie der Strömungen in Fluiden, Springer, 2006
H. Kuhlmann: Strömungsmechanik, Pearson, 2007
P. K. Kundu: Fluid Mechanics, 5th Ed., Academic Press, 2012
F. M. White: Fluid Mechanics, 7th Rev. Ed., McGraw Hill, 2011
L. Böswirth: Technische Strömungslehre, 9. Auflage, Vieweg & Teubner, 2011
W. Kümmel: Technische Strömungsmechanik - Theorie und Praxis, 3. Auflage, Teubner, 2007
H. Sigloch: Technische Fluidmechanik, 8. Auflage, Springer, 2012
H. Oertel: Strömungsmechanik - Grundlagen, Grundgleichungen, Lösungsmethoden, Softwarebeispiele, 6. Auflage, Vieweg & Teubner, 2011
- ECTS information:
- Title:
- Fluid mechanics for mechanical engineering and energy technology
- Credits: 5
- Prerequisites
- Basic knowledge in mathematics and physics for engineering students as taught in engineering courses at universities. Lectures and exercises are given in German.
- Contents
- The lecture provides an introduction to fluid mechanics. Basic definitions are provided and the most important laws are introduced.
The lecture covers continuum mechanical basics, flow kinematics, conservation laws, hydrostatics, basics of similarity, Bernoulli equation etc.Flow is analyzed according to different types of motion. Continuity equation and Navier-Stokes equation are derived and their solutions are presented.
It is shown how flow-induced forces are calculated using the integral momentum equation to solve various engineering problems.
Based on the conservation laws,
hydrostatics is treated as a special case in fluid mechanics and applied to various cases. Order-of-magnitude arguments are used to consider other special cases
of the Navier-Stokes equation like the Stokes and the Euler equation. The Bernoulli equation is derived, its applicability is discussed and it is used to determine
pressure distributions and answer other engineering related questions of fluid mechanics. Exercises complete the lecture. Students are instructed to apply their knowledge to solve fluid mechanical problems.
- Additional information
- Expected participants: 270
- Assigned lectures
- UE: Strömungsmechanik I für Maschinenbau und Energietechnik - Übung
-
Lecturer: Dr.-Ing. Julien Grilliat
Time and place: Wed 14:15 - 15:45, H8
- Verwendung in folgenden UnivIS-Modulen
- Startsemester WS 2012/2013:
- Strömungsmechanik I für Maschinenbau und Energietechnik (STM I M)
- Department: Chair of Fluid Mechanics
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