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TU Berlin

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Grundlagen turbulenter Strömungen

Laminar-turbulenter Umschlag an rotierendem stumpfem Körper
Lupe

Diese Veranstaltung findet erst wieder im Wintersemester 2020/2021 statt!

Fast jede Strömung in Natur und Technik ist turbulent. Die Vermessung, Berechnung und Modellierung turbulenter Strömungen ist jedoch äußerst anspruchsvoll und immer noch Gegenstand von Forschung und Entwicklung.  In technischen Anwendungen spielt Turbulenz eine äußerst wichtige Rolle. Sie ist u.a. verantwortlich für hohe Reibungsverluste, Vibrationen und Lärmentstehung. Doch auch positive Effekte lassen sich mittels Turbulenz erzielen, wie zum Beispiel die Verzögerung von Strömungsablösung oder die Verbesserung von Mischungsprozessen.

In dieser Lehrveranstaltung werden wir turbulente Strömungen phänomenologisch einführen und aktuelle Analyse- und Modellierungswerkzeuge vorstellen. Durch interaktive Messübungen im Windkanal werden die erlernten Methoden angewandt und die Eigenschaften turbulenter Strömungen weiter vertieft. Die grundlegenden Mechanismen werden dabei stets auf technisch relevante Strömungen wie z.B. am Flügel, um Fahrzeuge oder in Turbomaschinen bezogen.

 

Inhalt der Vorlesung:

  • Was ist Turbulenz? Wie entsteht sie?
  • Grundgleichungen turbulenter Strömungen
  • Statistische Methoden der Turbulenz (Korrelation und Spektrum)
  • Theorie der Turbulenz (Energiekaskade, Lokalisotropie)
  • Turbulenzmodellierung (RANS, LES, DNS)
  • Beispiele für Scherströmungen

 

Inhalt der Übung: 

  • Vorlesungsbegleitung durch Beispiele, Rechnungen und Herleitungen
  • Methodenvertiefung (Korrelation, Fouriertransformation)
  • Messübung (Versuch, Auswertung, Dokumentation)
  • Hausaufgaben (Messdatenauswertung, Rechenübungen)
  • Institutseigenes Wiki (Nutzen und Erstellen von Inhalten) 
Lupe

Leistungspunkte:

6 Leistungspunkte, 2 STE (4 SWS)

 

Hinweise:

Sämtliche Lehrmaterialien aus Vorlesung und Übung werden auf ISIS bereitgestellt. Alle Teilnehmer der Veranstaltung sollten dort registriert sein.

Das Modul schließt mit einer mündlichen Prüfung ab.

Das Modul ist Bestandteil folgender Modullisten:

  • Luft- und Raumfahrttechnik (Master of Science)
  • Maschinenbau (Master of Science)
  • Physikalische Ingenieurwissenschaft (Bachelor of Science)
  • Physikalische Ingenieurwissenschaft (Master of Science)
  • Technomathematik (Bachelor of Science)
  • Technomathematik (Master of Science)

Studierende anderer Studiengänge können dieses Modul ohne Kapazitätsprüfung belegen.

 

Zeit und Ort der Veranstaltung:

Vorlesung: ab Mi, 16.10.2019 von 12:00 – 14:00 Uhr im C264

Übung: ab Do, 17.10.2019 von 10:00 – 12:00 Uhr im C264

 

Ansprechpartner:

Prof. Dr.-Ing. K. Oberleithner
Dipl.-Ing. Sirko Bartholomay

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