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TU Berlin

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Methoden der Datenanalyse in der Thermofluiddynamik

Visualisierung eines Drallstrahls, in welchem aufgrund einer Instabilität der sog. Precessing Vortex Core (PVC) als kohärente Struktur auftritt. Abgebildet sind die innere Rezirkulationszone, welche durch Wirbelaufplatzen entsteht (graue Bahnlinienfläche, mittig); der mäandernde Wirbelkern (graue Streichlinien und blaue Streichlinienfläche, aus Düsenaustritt kommend); und die helikale äußere Scherschicht, die sich spiralförmig aufrollt (türkise Streichlinienfläche).
Lupe

Trotz des derzeitigen Präsenznotbetriebs an der TU Berlin wird diese Veranstaltung im Sommersemester 2020 angeboten werden! Der erste Veranstaltungstermin wird live in virtueller Präsenz am Freitag, den 24. April 2020 um 10:15 Uhr stattfinden!

Während des Semesters werden die Inhalte von Vorlesung und Übung über Lehrvideos auf ISIS bereitgestellt. Zusätzlich wird es einmal wöchentlich eine Online-Sprechstunde geben sowie ein Forum, das für Fragen und Austausch rund um die Lerninhalte zur Verfügung steht. Für weitere Informationen und um auf dem neuesten Stand zu bleiben, bitte in den dazugehörigen ISIS-Kurs einschreiben!

Durch aktuelle Messtechnik und numerische Simulationen existieren immer mehr Möglichkeiten, große Mengen an Daten in Strömungsfeldern zu erhalten. Um zielgerichtete Diagnosen und Erkenntnisse zu gewinnen, ist es erforderlich, diese Datenmengen systematisch zu erfassen und zu analysieren. Dies ist insbesondere in hochgradig turbulenten Strömungen eine Herausforderung.

In dieser Lehrveranstaltung werden wir uns Strömungsfelder aus verschiedenen Anwendungsbereichen anschauen. Hierbei liegt der Fokus auf Datensätzen, die eigens an unserem Institut durch experimentelle Messungen gewonnen wurden, wie z.B. Brennkammerströmungen bei unterschiedlichsten Betriebsbedingungen. In den Vorlesungen werden die betrachteten Methoden motiviert, theoretisch hergeleitet und anschließend diskutiert. In den Übungen werden die Methoden durch Matlab-Programme praktisch implementiert, um im Hands-On die Stärken und Schwächen der jeweiligen Analysemethoden kennenzulernen.


Inhalt der Vorlesung:

  • Diskrete Fourier-Analyse
  • Tripe Decomposition
  • Wirbelkriterien
  • Proper Orthogonal Decomposition
  • Dynamic Mode Decomposition
  • Tomographische Rekonstruktion

 

Inhalt der Übung: 

  • Begleitung der Vorlesung durch Beispiele und Programmieraufgaben
  • Anwendung der Methoden auf experimentelle Datensätze
  • Hausaufgaben (eigenständige Programmieraufgaben) 

 

Leistungspunkte:

6 LP (4 SWS)

 

Obligatorische Voraussetzungen:

keine

 

Wünschenswerte Voraussetzungen:

Strömungslehre I + II, grundlegende Kenntnisse in Matlab

 

Zeit und Ort der Veranstaltung:

Vorlesung: wöchtenliche Lehrvideos, nur 1. Termin live am Fr, 24.04.2020, 10:15 Uhr

Übung: wöchtentliche Lehrvideos, nicht live

Sprechstunde: wöchentlich online, live

 

Ansprechpartner:

M.Sc. Jens Müller
Prof. Dr.-Ing. Kilian Oberleithner

 

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

Das Modul schließt regulär mit einer mündlichen Prüfung ab. Aufgrund des aktuellen Notbetriebs der TU Berlin wird der Prüfungsmodus ggf. an die Gegebenheiten angepasst. Weitere Informationen werden zu Vorlesungsbeginn hier bereitgestellt.

Das Modul ist Bestandteil folgender Modullisten:

  • Computational Engineering Science (Informationstechnik im Maschinenwesen) (Master of Science)
  • Luft- und Raumfahrttechnik (Master of Science)
  • Maschinenbau (Master of Science)
  • Physikalische Ingenieurwissenschaft (Master of Science)
  • Technomathematik (Master of Science)

Studierende anderer Studiengänge können dieses Modul ohne Kapazitätsprüfung belegen.

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