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Aerodynamik II

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#50124 / #3

Seit SS 2018

Deutsch

Aerodynamik II

6

Weiss, Julien

Benotet

Mündliche Prüfung

Deutsch

Zugehörigkeit


Fakultät V

Institut für Luft- und Raumfahrt

35341600 FG Aerodynamik, insb. Überschalltechnik

Verkehrswesen

Kontakt


F 2

Weiss, Julien

julien.weiss@tu-berlin.de

Keine Angabe

Lernergebnisse

Die Studierenden verfügen nach erfolgreichem Bestehen des Moduls Aerodynamik II über: Kenntnisse: - von grundlegenden Eigenschaften kompressibler Strömungen - von Kompressibitlitätskorrekturen und deren Einfluss auf inkompressible Druckverteilungen - von Verdichtungsstößen und Expansionen - von Tragflügelumströmungen im Transschall - von der Auslegung superkritischer Tragflügelprofile - von der Interaktion zwischen Stößen und der Grenzschicht an Tragflügeln - von aktiven und passiven Reduktionsmöglichkeiten des viskosen Widerstandes im Transschall - von der subsonischen Umströmung von Deltaflügeln - vom Einsatz numerischer Strömungssimulationen in der Aerodynamik - von Windkanälen und Versuchsanlagen Fertigkeiten: - Kompressibitlitätskorrektur einer inkompressiblen Druckverteilung - Berechnung der Änderungen von Strömungsgrößen über schräge und senkrechte Stöße - Berechnung der Änderungen von Strömungsgrößen über die an Eckenumströmungen auftretenden Expansionen - Abschätzung der kritischen Flugmachzahl eines Profils ab der Überschallphänomene an einem Profil auftreten - Erstellung eines Profileinsatzgrenzendiagramms Kompetenzen: - Deutung der bei hohen Flugmachzahlen an einem transsonsichen Profil auftretenden Phänomene sowie eine Abschätzung der Folgen auf die Profilumströmung - Auslegung von Profilen nach aerodynamischen und wirtschaftlichen Vorgaben für transsonische Umströmungen - Beurteilung des Profileinsatzgebietes und Voraussage bzw. Bewertung von Phänomenen die beim Verlassen des Einsatzbereiches auftreten - Arbeiten in Kleingruppen

Lehrinhalte

Vorlesung: - Grundlagen kompressibler Strömungen - Kompressibilitätstransformationen / -korrekturen - Verdichtungsstöße - Expansionsströmungen - Tragflügelaerodynamik im Transschall - Stoß-Grenzschicht-Interferenzen - Maßnahmen zur Reduktion des viskosen Widerstandes - Deltaflügel - Einführung in die numerische Strömungssimulation - Versuchsanlagen Übung: - Grundlagen: Rechnungen zu einfachen kompressiblen Strömungen, z.B. kompressibler Aufstau - Kompressibilitätstransformation: Korrektur einer inkompressiblen Druckverteilung eines Profils für kompressible Strömungen sowie der Diskussion der Einsatzgrenzen von Kompressibilitäts-Korrekturverfahren - Stöße und Expansionen: An einem Keilprofil werden die Phänomene Stoß, Schrägstoß und Expansionen diskutiert und die Umströmung des Profils berechnet - Profileinsatzgrenzen: Anhand von Druckverteilungen eines Profils werden wichtige Grenzen im Profileinsatzgrenzen-Diagramm erstellt sowie sämtliche Grenzen des Einsatzbereiches diskutiert und der optimale Einsatzbereich des Profils bestimmt - Stoß-Grenzschicht-Interferenzen: Anhand von Messdaten eines Profils wird der Einfluss von Stößen auf die Profilgrenzschicht und Profilumströmung untersucht - Numerische Strömungssimulationen: Für die Couette-Strömung existiert eine analytische Lösung, die hergeleitet wird. Mit einem Finite-Differenzen-Verfahren wird die strömungsbeschreibende DGL gelöst und die Ergebnisse mit der analytischen Lösung verglichen - Versuchsanlagen: Verschiedene Windkanaltypen werden diskutiert, ihr Einsatz- und Geschwindigkeitsbereich analysiert sowie die Einhaltung der Reynolds- und Machzahl in Kryokanälen erläutert Experiment: Am Transschallkanal des Instituts für Luft- und Raumfahrt werden an einem transsonischen Profil in Kleingruppen Untersuchungen zur Tragflügelumströmung im Transschall durchgeführt. Eine Schlierenoptik verdeutlicht die in der Vorlesung und Übung erläuterten Phänomene wie Stoßlage und Expansionswellen.

Modulbestandteile

Pflichtbereich

Die folgenden Veranstaltungen sind für das Modul obligatorisch:

LehrveranstaltungenArtNummerTurnusSpracheSWS ISIS VVZ
Aerodynamik IIVL112WiSede2
Aerodynamik IIUE113WiSede2
ISIS-Kurssuche nach Veranstaltungen des Moduls

Arbeitsaufwand und Leistungspunkte

Aerodynamik II (VL):

AufwandbeschreibungMultiplikatorStundenGesamt
Präsenzzeit15.02.0h30.0h
Vor-/Nachbereitung15.04.0h60.0h
90.0h(~3 LP)

Aerodynamik II (UE):

AufwandbeschreibungMultiplikatorStundenGesamt
Präsenzzeit15.02.0h30.0h
Vor-/Nachbereitung15.04.0h60.0h
90.0h(~3 LP)
Der Aufwand des Moduls summiert sich zu 180.0 Stunden. Damit umfasst das Modul 6 Leistungspunkte.

Beschreibung der Lehr- und Lernformen

Es kommen Vorlesungen sowie theoretische und experimentelle Übungen zum Einsatz. Vorlesung: In der Vorlesung werden die theoretischen Grundlagen vermittelt. Übungen: In den theoretischen Übungen werden Lösungen von den Lehrenden vorgestellt. An den theoretischen Übungen nehmen alle Studierenden gleichzeitig teil; die experimentellen Übungen werden in kleinen Gruppen durchgeführt. Zu den Übungen werden Hausarbeiten angeboten, die in kleinen Gruppen bearbeitet werden.

Voraussetzungen für die Teilnahme / Prüfung

Wünschenswerte Voraussetzungen für die Teilnahme an den Lehrveranstaltungen:

a) obligatorisch: - Strömungslehre - Aerodynamik I b) wünschenswert: - Lineare Algebra für Ingenieure - Analysis I - Analysis II - Differentialgleichungen für Ingenieure - Mechanik, Kinematik und Dynamik - Thermodynamik I oder Aerothermodynamik I - Einführung in die Informationstechnik - Einführung in die klassische Physik für Ingenieure

Verpflichtende Voraussetzungen für die Modulprüfungsanmeldung:

Dieses Modul hat keine Prüfungsvoraussetzungen.

Abschluss des Moduls

Benotung

Benotet

Prüfungsform

Mündliche Prüfung

Sprache(n)

Deutsch

Dauer/Umfang

25 Minuten

Prüfungsbeschreibung (Abschluss des Moduls)

Eine mündliche Prüfung am Ende.

Dauer des Moduls

Für Belegung und Abschluss des Moduls ist folgende Semesteranzahl veranschlagt:
1 Semester.

Dieses Modul kann in folgenden Semestern begonnen werden:
Wintersemester.

Maximale teilnehmende Personen

Die maximale Teilnehmerzahl beträgt 100.

Anmeldeformalitäten

Anmeldung zur Lehrveranstaltung: - Teilnehmerliste in der ersten Veranstaltung Anmeldung zur Prüfung: Mündliche Prüfungen müssen im Prüfungsamt angemeldet werden. Terminabsprache erfolgt mit dem zuständigen Mitarbeiter des Fachgebietes. Nähere Informationen zur Anmeldung und zu Prüfungsterminen sind im Internet unter http://www.aero.tu-berlin.de abrufbar.

Literaturhinweise, Skripte

Skript in Papierform

Verfügbarkeit:  verfügbar
Zusätzliche Informationen:
Beim betreuenden Assistenten

 

Skript in elektronischer Form

Verfügbarkeit:  nicht verfügbar

 

Literatur

Empfohlene Literatur
Keine empfohlene Literatur angegeben

Zugeordnete Studiengänge


Diese Modulversion wird in folgenden Studiengängen verwendet:

Studiengang / StuPOStuPOsVerwendungenErste VerwendungLetzte Verwendung
Luft- und Raumfahrttechnik (M. Sc.)138SS 2018SoSe 2025
Physikalische Ingenieurwissenschaft (B. Sc.)225SS 2018SoSe 2025
Physikalische Ingenieurwissenschaft (M. Sc.)223SS 2018SoSe 2025
Technomathematik (B. Sc.)130SS 2018SoSe 2025
Technomathematik (M. Sc.)130SS 2018SoSe 2025
Verkehrswesen (B. Sc.)123SS 2018SoSe 2025

Studierende anderer Studiengänge können dieses Modul ohne Kapazitätsprüfung belegen.

Dieses Modul ist insbesondere geeignet für den Studiengang: - Luft- und Raumfahrt - als Wahlmodul für den Studiengang Physikalische Ingenieurswissenschaft Geeignete Studienschwerpunkte: - Aerodynamik in der Luft- und Raumfahrt Es bildet die Grundlage für die weiterführenden Module: - Aerothermodynamik - Projektaerodynamik - Gasdynamik

Sonstiges

Literaturliste im Skript