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Partikelbasierte Strömungsmechanik (PSTM)5 ECTS (englische Bezeichnung: Particle-based fluid mechanics)
Modulverantwortliche/r: Thorsten Pöschel Lehrende:
Sebastian Mühlbauer
Startsemester: |
SS 2020 | Dauer: |
1 Semester | Turnus: |
jährlich (SS) |
Präsenzzeit: |
45 Std. | Eigenstudium: |
105 Std. | Sprache: |
Deutsch |
Lehrveranstaltungen:
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Partikelbasierte Strömungsmechanik (PSTM-V)
(Vorlesung, 2 SWS, Achim Sack, Di, 14:15 - 15:45, Raum n.V.; Online Veranstaltung - Informationen auf StudOn)
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Partikelbasierte Strömungsmechanik (PSTM-UE)
(Übung, 1 SWS, Michael Blank, Do, 10:00 - 12:00, Raum n.V.; Online Veranstaltung - Informationen auf StudOn)
Empfohlene Voraussetzungen:
Programmieren Grundlagen, Strömungsmechanik Grundlagen
Inhalt:
- Gegenüberstellung von partikelbasierten und gitterbasierten Verfahren der Strömungsmechanik
Simulation von Gasen bei niedriger Dichte
Mikrofluidik, kollodiale Systeme
Systeme mit freien Oberflächen
Comparison of particle-based and grid-based methods in fluid mechanics
Simulation of rarefied gas flows
Microfluidics, Colloidal Systems
Systems with free surfaces
Lernziele und Kompetenzen:
Die Studierenden kennen die Vor- und Nachteile partikelbasierter Verfahren im Vergleich zu gitterbasierten Verfahren der Strömungsmechanik. Die Studierenden kennen die einzelnen Algorithmen, die hinter den besprochenen Methoden stehen und können Gemeinsamkeiten sowie Unterschiede zwischen den unterschiedlichen Methoden darlegen. Die Studierenden kennen die Implementierung der einzelnen Methoden vor dem Hintergrund einer Anwendung auf Hochleistungsrechnern. Die Studierenden kennen die Stärken und Schwächender besprochenen Methoden und können für verschiedene Situationen die geeignete Methode auswählen.
Literatur:
G.A. Bird, Molecular Gas Dynamics and the Direct Simulation of Gas Flows
G. Gompper et al., Multi-Particle Collision Dynamics: A Particle-Based Mesoscale Simulation Approach to the Hydrodynamics of Complex Fluids
E.-S. Lee et al., Comparisons of weakly compressible and truly incompressible algorithms for the SPH mesh free particle method.
Verwendbarkeit des Moduls / Einpassung in den Musterstudienplan: Das Modul ist im Kontext der folgenden Studienfächer/Vertiefungsrichtungen verwendbar:
- Computational Engineering (Rechnergestütztes Ingenieurwesen) (Master of Science)
(Po-Vers. 2013 | TechFak | Computational Engineering (Rechnergestütztes Ingenieurwesen) (Master of Science) | Gesamtkonto | Wahlpflichtbereich Technisches Anwendungsfach | Thermo and Fluid Dynamics | Partikelbasierte Strömungsmechanik)
Studien-/Prüfungsleistungen:
Partikelbasierte Strömungsmechanik (Prüfungsnummer: 47901)
(englischer Titel: Particle-based fluid mechanics)
- Prüfungsleistung, mündliche Prüfung, Dauer (in Minuten): 30, benotet
- Anteil an der Berechnung der Modulnote: 100.0 %
- Erstablegung: SS 2020, 1. Wdh.: WS 2020/2021
1. Prüfer: | Thorsten Pöschel |
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