M413 – Fluid Dynamics 2 / Aerodynamics

Module
Fluid Dynamics 2 / Aerodynamics
Strömungslehre 2 / Aerodynamik
Module number
M413
Version: 1
Faculty
Mechanical Engineering
Level
Bachelor/Diploma
Duration
1 Semester
Semester
Summer semester
Module supervisor

Prof. Dr.-Ing. Tobias Kempe
tobias.kempe(at)htw-dresden.de
Lecturer(s)

Prof. Dr.-Ing. Tobias Kempe
tobias.kempe(at)htw-dresden.de
Course language(s)

German
in "Strömungslehre 2"

German
in "Aerodynamik"
ECTS credits

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

150 hours
60 hours in "Strömungslehre 2"
90 hours in "Aerodynamik"
Courses

5.00 SCH (4.00 SCH Lecture | 1.00 SCH Seminar)
2.00 SCH (2.00 SCH Lecture) in "Strömungslehre 2"
3.00 SCH (2.00 SCH Lecture | 1.00 SCH Seminar) in "Aerodynamik"
Self-study time

75.00 hours
30.00 hours in "Strömungslehre 2"
45.00 hours in "Aerodynamik"
Pre-examination(s)
None
Examination(s)

Written examination
Module examination | Examination time: 150 min | Weighting: 100%
in "Aerodynamik"
Form of teaching
Strömungslehre 2:
  • Vorlesung
Aerodynamik:
  • Vorlesung
  • Übung
Media type
No information
Instruction content/structure
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
Qualification objectives
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.
Social and personal skills
No information
Special admission requirements
No information
Recommended prerequisites
  • Strömungslehre 1
Continuation options
No information
Literature
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
Current teaching resources

Lehrmaterial und Einschreiblisten sind über die Lehr- und Lernplattform OPAL verfügbar
⇒ Link zum OPAL-Katalog der Fakultät Maschinenbau
Notes
No information
Link to course/learning resources in OPAL
https://bildungsportal.sachsen.de/opal/auth/RepositoryEntry/22362980355
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