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Turbulenz und Strömungskontrolle

Lupe [1]

Bestimmt hat jeder schon einmal turbulente Strömungen gesehen (z.B. Zigarettenrauch) oder sie am eigenen Leib gespürt, wenn man im Flugzeug ordentlich durchgeschüttelt wird. In technischen Anwendungen spielt die Turbulenz eine äußerst wichtige Rolle. Sie ist u.a. verantwortlich für hohe Reibungsverluste, Vibrationen und Lärmentstehung. Doch auch positive Effekte lassen sich mittels Turbulenz erziehlen, wie zum Beispiel die Verzögerung von Strömungsablösung oder die Verbesserung von Mischungsprozessen.

Im ersten Semester dieser Lehrveranstaltung werden wir turbulente Strömungen phänomenologisch einführen und aktuelle Analyse- und Modelierungswerkzeuge vorstellen. Im Zusammenspiel mit interaktiven Messübungen, werden die Eigenschaften und dominanten Strömungsstrukturen (wie z.B. Wirbel) an generischen Konfigurationen erklärt. 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? -> Phänomenologie
  • Grundlagen (RANS- und Energiegleichung)
  • Statistische Methoden der Turbulenz (Momente, Korrelationen, Spektren)
  • Turbulenzmodellierung
  • 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 [2]

Leistungspunkte

2 STE (4 SWS), 6 Leistungspunkte

 

Hinweise

Die Lehrveranstaltung "Turbulenz und Strömungskontrolle I" wird im Wintersemester und "Turbulenz und Strömungskontrolle II" im Sommersemester angeboten.

Der Online-Anteil und aktuelle Hinweise der Veranstaltung sind nur über die Online-Plattform "ISIS" zugänglich. Alle Teilnehmer der Veranstaltung sollten dort registriert sein.

Turbulenz und Strömungskontrolle in Isis [3]

 

Ansprechpartner

Prof. Dr.-Ing. K. Oberleithner
M.Sc. Tom Tanneberger

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