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Partikelbasierte Strömungsmechanik (PSTM)5 ECTS (englische Bezeichnung: Particle-based fluid mechanics)
(Prüfungsordnungsmodul: Partikelbasierte Strömungsmechanik)
Modulverantwortliche/r: Thorsten Pöschel Lehrende:
Thorsten Pöschel, Michael Blank
Startsemester: |
SS 2022 | 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, Thorsten Pöschel et al., Di, 16:15 - 17:45, 01.021)
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Partikelbasierte Strömungsmechanik (PSTM-UE)
(Übung, 1 SWS, Michael Blank, Do, 10:00 - 12:00, Raum n.V.; CBI-CIP, 03.016, Konrad-Zuse-Straße 3-5)
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.
kennen die einzelnen Algorithmen, die hinter den besprochenen Methoden stehen und können Gemeinsamkeiten sowie Unterschiede zwischen den unterschiedlichen Methoden darlegen.
kennen die Implementierung der einzelnen Methoden vor dem Hintergrund einer Anwendung auf Hochleistungsrechnern.
kennen die Stärken und Schwächen der 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:
- 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)
Dieses Modul ist daneben auch in den Studienfächern "Chemical Engineering - Nachhaltige Chemische Technologien (Master of Science)", "Chemie- und Bioingenieurwesen (Master of Science)", "Computational Engineering (Master of Science)", "Life Science Engineering (Master of Science)" verwendbar. Details
Studien-/Prüfungsleistungen:
Partikelbasierte Strömungsmechanik (Prüfungsnummer: 47901)
(englischer Titel: Particle-based fluid mechanics)
zugeh. "mein campus"-Prüfung: | - 47901 Partikelbasierte Strömungsmechanik (Gewichtung: 100.0 %, Prüfung, Form: schriftlich oder mündlich, Drittelnoten (mit 4,3), Dauer: -, 5 ECTS, Prüfung).
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- Prüfungsleistung, mündliche Prüfung, Dauer (in Minuten): 30, benotet
- Anteil an der Berechnung der Modulnote: 100.0 %
- Erstablegung: SS 2022, 1. Wdh.: WS 2022/2023
1. Prüfer: | Thorsten Pöschel (100300) |
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