M413 – Strömungslehre 2 / Aerodynamik

Modul
Strömungslehre 2 / Aerodynamik
Fluid Dynamics 2 / Aerodynamics
Modulnummer
M413
Version: 1
Fakultät
Maschinenbau
Niveau
Bachelor/Diplom
Dauer
1 Semester
Turnus
Sommersemester
Modulverantwortliche/-r

Prof. Dr.-Ing. Tobias Kempe
tobias.kempe(at)htw-dresden.de
Dozent/-in(nen)

Prof. Dr.-Ing. Tobias Kempe
tobias.kempe(at)htw-dresden.de
Lehrsprache(n)

Deutsch
in "Strömungslehre 2"

Deutsch
in "Aerodynamik"
ECTS-Credits

5.00 Credits
2.00 Credits in "Strömungslehre 2"
3.00 Credits in "Aerodynamik"
Workload

150 Stunden
60 Stunden in "Strömungslehre 2"
90 Stunden in "Aerodynamik"
Lehrveranstaltungen

5.00 SWS (4.00 SWS Vorlesung | 1.00 SWS Übung)
2.00 SWS (2.00 SWS Vorlesung) in "Strömungslehre 2"
3.00 SWS (2.00 SWS Vorlesung | 1.00 SWS Übung) in "Aerodynamik"
Selbststudienzeit

75.00 Stunden
30.00 Stunden in "Strömungslehre 2"
45.00 Stunden in "Aerodynamik"
Prüfungsvorleistung(en)
Keine
Prüfungsleistung(en)

Schriftliche Prüfungsleistung
Modulprüfung | Prüfungsdauer: 150 min | Wichtung: 100%
in "Aerodynamik"
Lehrform
Strömungslehre 2:
  • Vorlesung
Aerodynamik:
  • Vorlesung
  • Übung
Medienform
Keine Angabe
Lehrinhalte/Gliederung
Strömungslehre 2:
  • Potentialströmungen

- Ebene, inkompressible Potentialströmungen
- Spezielle Potentialströmungen, Quelle, Senke, Potentialwirbel, Dipol
- Singularitätenverfahren
- Darstellung umströmter Körper
- Tragflügeltheorie

  • Grenzschichten

- Navier-Stokes-Gleichungen
- Grenzschichtgleichung nach Prandtl
- Laminare Grenzschichten
- Turbulente Grenzschichten
- Das logarithmische Wandgesetz
- Grenzschichtbeeinflussung

Aerodynamik:
  • Grundlagen der Gasdynamik

- Bernoulligleichung der Gasdynamik
- Schallgeschwindigkeit und Machzahl

  • Zustandsänderungen mit Entropiezuwachs

- Gasströmungen in Rohren
- Senkrechter und schräger Verdichtungsstoß

  • Experimentelle Methoden der Gasdynamik

- Flachwasseranalogie
- Optische Messverfahren

  • Instationäre Fadenströmung

- Ausbreitung eines Drucksprunges im Rohr
- Instationäre Verdichtungsstöße

  • Fahrzeugaerodynamik

- Luftkräfte und -momente
- Strömung an der Oberfläche
- Windgeräusche
- Fahrleistungen und Verbrauch

  • Bauwerksaerodynamik

- Kräfte und Momente bei statischer Windlast
- Dynamische Beanspruchung
- Windschäden
Qualifikationsziele
Strömungslehre 2:

Der Studierende soll

  • die Methoden der Potentialtheorie zu beherrschen,
  • insbesondere das Singularitätenverfahren auf einfache Überlagerungen anwenden können,
  • Berechnungen laminarer und turbulenter Grenzschichtparameter durchführen können,
  • geeignete Methoden zur Beeinflussung von Grenzschichten auswählen können.
Aerodynamik:

Der Studierende soll

  • kompressible Strömungsvorgänge interpretieren und bewerten können,
  • die Durchführung einfacher Strömungsberechnungen mit Kontinuitäts- und Bernoulligleichung der Gasdynamik, sowie senkrechter und schräger Verdichtungsstöße beherrschen,
  • Strömungskräfte auf Fahrzeuge und Gebäude ermitteln können.
Sozial- und Selbstkompetenzen
Keine Angabe
Besondere Zulassungsvoraussetzung
Keine Angabe
Empfohlene Voraussetzungen
  • Strömungslehre 1
Fortsetzungsmöglichkeiten
Keine Angabe
Literatur
Strömungslehre 2:
  • Heller: Skript zur Vorlesung 2011
  • Schlichting: Grenzschichttheorie, Springer Verlag
  • Willi Bohl: Technische Strömungslehre; Vogel Verlag
  • Siekmann: Strömungslehre für den Maschinenbau; Springer Verlag
  • Böswirth (2007) Technische Strömungslehre. Vieweg Verlag
Aerodynamik:
  • Heller: Skript zur Vorlesung 2011
  • W.-H. Hucho (2002) Aerodynamik der stumpfen Körper. Vieweg Verlag
  • Böswirth (2007) Technische Strömungslehre. Vieweg Verlag
  • W.-H. Hucho (2007) Design und Aerodynamik - Wechselspiel zwischen Kunst und Physik. In: Automobildesign und Technik – Formgebung, Funktionalität, Technik. H.-H. Braess, Ulrich Seiffert (Hrsg.). Wiesbaden: GWV-Fachverlage
  • C. Tropea et al. (2006) Aerodynamik I (Taschenbuch). Shaker Verlag
  • J. D. Anderson (2006) Fundamentals of Aerodynamics. Mcgraw-Hill Professional
  • J. J. Bertin et al. (2003) Aerodynamics for Engineers. Pearson
Aktuelle Lehrressourcen

Lehrmaterial und Einschreiblisten sind über die Lehr- und Lernplattform OPAL verfügbar
⇒ Link zum OPAL-Katalog der Fakultät Maschinenbau
Hinweise
Keine Angabe
Link zu Kurs/Lernressourcen im OPAL
https://bildungsportal.sachsen.de/opal/auth/RepositoryEntry/22362980355
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