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

Dozierende

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

Lehrsprache(n)

Deutsch
in Veranstaltung "Strömungslehre 2"


Deutsch
in Veranstaltung "Aerodynamik"

ECTS-Credits

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

Workload

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

Lehrveranstaltungen

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

Selbststudienzeit

75.00 Stunden
30.00 Stunden in Veranstaltung "Strömungslehre 2"
45.00 Stunden in Veranstaltung "Aerodynamik"

Prüfungs­vorleistung(en)
Keine Angabe
Prüfungsleistung(en)

Schriftliche Prüfungsleistung
Modulprüfung | Prüfungsdauer: 150 min | Wichtung: 100 %

Lehrform
Veranstaltung "Strömungslehre 2":
  • Vorlesung
Veranstaltung "Aerodynamik":
  • Vorlesung
  • Übung
Medienform
Keine Angabe
Lehrinhalte / Gliederung
Veranstaltung "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

Veranstaltung "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
Veranstaltung "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.
Veranstaltung "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.
Besondere Zulassungs­voraussetzung(en)
Keine Angabe
Empfohlene Voraussetzungen
  • Strömungslehre 1
Fortsetzungs­möglichkeiten
Keine Angabe
Literatur
Veranstaltung "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
Veranstaltung "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