Numerische Berechnung turbulenter Strömungen
Numerical Design Methods of Turbulent Flows

Modul MW0470 [NBTS]

Dieses Modul wird durch Lehrstuhl für Aerodynamik und Strömungsmechanik (Prof. Adams) bereitgestellt.

Diese Modulbeschreibung enthält neben den eigentlichen Beschreibungen der Inhalte, Lernergebnisse, Lehr- und Lernmethoden und Prüfungsformen auch Verweise auf die aktuellen Lehrveranstaltungen und Termine für die Modulprüfung in den jeweiligen Abschnitten.

Basisdaten

MW0470 ist ein Semestermodul in Deutsch auf Bachelor-Niveau und Master-Niveau das im Wintersemester angeboten wird.

Das Modul ist Bestandteil der folgenden Kataloge in den Studienangeboten der Physik.

  • Allgemeiner Katalog der nichtphysikalischen Wahlfächer
GesamtaufwandPräsenzveranstaltungenUmfang (ECTS)
90 h 30 h 3 CP

Inhalte, Lernergebnisse und Voraussetzungen

Inhalt

Physikalische Grundlagen turbulenter Strömungen. Direkte numerische Simulation einer turbulenten Strömung (DNS). Berechnung der Grobstruktur einer turbulenten Strömung (large-eddy simulation). Berechnung des mittleren Zustandes einer turbulenten Strömung (Lösung der Reynoldsgleichung). Turbulenzmodelle (Übersicht). Numerische Lösungsverfahren (Übersicht). Numerische Berechnung von 3D-Strömungen mit Rückströmgebieten (elliptische Probleme). Anwendungsbeispiele.

Lernergebnisse

Ausgehend von Vorkenntnissen entsprechend Fluidmechanik I und II soll eine möglichst gute Gesamtübersicht (anstatt Detailwissen) erzielt werden, sodass die komplexen Zusammenhänge zwischen den physikalischen Grundlagen, den verwendeten Modellen und den Eigenschaften der numerischen Lösungsverfahren erklärt werden können.

Voraussetzungen

Fluidmechanik I und II

Lehrveranstaltungen, Lern- und Lehrmethoden und Literaturhinweise

Lehrveranstaltungen und Termine

Lern- und Lehrmethoden

Vorlesung: darbietendes Lehrverfahren.

Medienformen

Multimedial gestützter Frontalunterricht

Literatur

Vorlesungsfolien, Literaturliste

Modulprüfung

Beschreibung der Prüfungs- und Studienleistungen

Die Prüfungsleistungen bestehen aus einer mündlichen Prüfung, bei der in einem Gespräch die Zusammenhänge aus der Vorlesung vom Studenten dargelegt werden sollen.

Wiederholbarkeit

Eine Wiederholungsmöglichkeit wird am Semesterende angeboten. Eine Wiederholungsmöglichkeit wird im Folgesemester angeboten.

Kondensierte Materie

Wenn Atome sich zusammen tun, wird es interessant: Grundlagenforschung an Festkörperelementen, Nanostrukturen und neuen Materialien mit überraschenden Eigenschaften treffen auf innovative Anwendungen.

Kern-, Teilchen-, Astrophysik

Ziel der Forschung ist das Verständnis unserer Welt auf subatomarem Niveau, von den Atomkernen im Zentrum der Atome bis hin zu den elementarsten Bausteinen unserer Welt.

Biophysik

Biologische Systeme, vom Protein bis hin zu lebenden Zellen und deren Verbänden, gehorchen physikalischen Prinzipien. Unser Forschungsbereich Biophysik ist deutschlandweit einer der größten Zusammenschlüsse in diesem Bereich.