Moses - Gasdynamik II

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Modul / Version
#50304 / #2

Gültigkeit
SS 2014 - WS 2015/16

Verfügbare Sprache(n)
Deutsch

Titel des Moduls
Gasdynamik II

Leistungspunkte
6

Modulverantwortliche*r
Peitsch, Dieter

Benotung
Benotet

Prüfungsform
Mündliche Prüfung

Lehrsprache(n)
Deutsch

Zugehörigkeit

Fakultät
Fakultät V

Institut
Institut für Luft- und Raumfahrt

Fachgebiet
35341600 FG Aerodynamik, insb. Überschalltechnik

Prüfungsausschuss
Verkehrswesen

Kontakt

Sekretariat
F 2

Ansprechpartner*in
Weiss, Julien

E-Mail-Adresse
julien.weiss@tu-berlin.de

Webseite
Keine Angabe

Diese Modulbeschreibung gilt nicht im aktuellen Semester.

Die Modulbeschreibung gilt nur für den Zeitraum SS 2014 - WS 2015/16.

Lernergebnisse

Die Studierenden verfügen nach erfolgreichem Bestehen des Moduls Gasdynamik II über: Kenntnisse: - von der Methode der Charakteristiken - über die numerische Simulation mit Hilfe einer kommerziellen Software - über Profilumströmungen im Überschall - über konische Strömungsphänomene - über transsonische Strömungsphänomene - über die Beurteilung von Überschallflugzeugen hinsichtlich ihrer wirtschaftlichen und gasdynamischen Anforderungen - über Hyperschallfluggeräte - über Hyperschallversuchsanlagen Fertigkeiten: - Auslegung von zweidimensionalen oder rotationssymmetrischen Lavaldüsen unter gegebene Randbedingungen mit Hilfe der Methode der Charakteristiken - Entwicklung numerischer Simulationen für Überschallströmungen - Berechnung des Druckbeiwertverlaufs anhand der Profilgeometrie in Überschallströmungen - Berechnung der Auftriebs- und Widerstandspolaren anhand der Profilgeometrie in Überschallströmungen - Unterscheidung der Stoßphänomene in zwei- bzw. dreidimensionalen Strömungen - Beurteilung verschiedener Überschallflugzeuge hinsichtlich ihres Geschwindigkeitseinsatzbereichs - Berechnung der Zustandsgrößen in hypersonischen Strömungen Kompetenzen: - Anwendung der Methode der Charakteristiken - Anwendung einer kommerziellen numerischen Simulationssoftware - Beurteilung von Profilgeometrien in Überschallströmungen - Beurteilung von Überschallflugzeugen - Arbeiten in Kleingruppen

Lehrinhalte

Vorlesung: - Charakteristiken-Verfahren (zwei-/dreidimensional) - Einführung in die numerische Strömungssimulation - Theorie kleiner Störungen / Theorie schlanker Profile - Konische Strömungen - Transsonische Strömungen - Auslegung von Überschallflugzeugen - Hyperschallströmungen - Hyperschallversuchsanlagen Übung: - Charakteristiken-Verfahren: Herleitung der mathematischen Grundlagen und Diskussion zum Gültigkeitsbereich der Methode der Charakteristiken (MdC), Auslegung einer zweidimensionalen Lavaldüse kürzester Länge, Berechnung des Auf- und Widerstandsbeiwertes eines konturierten Körpers mit Hilfe der MdC, Berechnung der Stoß-Expansions-Interferenz mit Hilfe der MdC - Numerische Berechnung der mit Hilfe der MdC ausgelegten Lavaldüse - Diskussion der Störpotenzialgleichung und ihre mathematische Einteilung in Unter-/Überschallströmungen, Herleitung der linearisierten Überschallpotenzialgleichung, Berechnung von Druck-, Auftriebs- und Widerstandsbeiwert an komplexen Geometrien im Überschall - Konische Strömungen: Diskussion der Unterschiede zwischen zwei- und dreidimensionalen Strömungen bezüglich der Stoßausbreitung - Überschallflugzeuge: Berechnung des Druckverlaufs an unterschiedlichen Profilformen, Unterscheidung zwischen Unter- und Überschallvorderkanten, Diskussion verschiedener Rumpfformen bei Überschallströmungen - Entwicklung und Diskussion der Hyperschallgleichungen aus den Stoßbeziehungen, Berechnung des Druckverlaufs um komplexe Körper bei Hyperschallanströmung, Entwicklung der Newton'schen Theorie und ihre Anwendung, Herleitung der erweiterten Newton'schen Theorie, Diskussion verschiedener Hyperschall-Flugzeuge Experiment: Am Trans-/Überschallkanal des Instituts für Luft- und Raumfahrt wird in Kleingruppen folgendes Experiment durchgeführt: Vermessung der Lavaldüse, die in vorangegangenen Übungen mit Hilfe der MdC ausgelegt wurde. Diskussion der Messergebnisse im Vergleich zur numerischen Simulation. 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:

Lehrveranstaltungen	Art	Nummer	Turnus	Sprache	SWS	ISIS	VVZ
Gasdynamik II	IV		WiSe	de	4

ISIS-Kurssuche nach Veranstaltungen des Moduls

Arbeitsaufwand und Leistungspunkte

Gasdynamik II (IV):

Aufwandbeschreibung	Multiplikator	Stunden	Gesamt
Präsenzzeit	15.0	4.0h	60.0h
Vor-/Nachbereitung	15.0	8.0h	120.0h
			180.0h(~6 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 mit integrierten Übungen zum Einsatz.

Voraussetzungen für die Teilnahme / Prüfung

Wünschenswerte Voraussetzungen für die Teilnahme an den Lehrveranstaltungen:

a) obligatorisch: Strömungslehre, Gasdynamik I b) wünschenswert: Aerodynamik I + II, 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

Keine Angabe

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

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

Semester:

Zeige auch ausgelaufene Studiengänge und StuPOs

Diese Modulversion wird in folgenden Studiengängen verwendet:

	Studiengang / StuPO	StuPOs	Verwendungen	Erste Verwendung	Letzte Verwendung
Dieses Modul findet in keinem Studiengang Verwendung.

Studierende anderer Studiengänge können dieses Modul ohne Kapazitätsprüfung belegen.

Dieses Modul ist insbesondere für den Studiengang Luft- und Raumfahrt sowie für den Studiengang Physikalische Ingenieurwissenschaft geeignet. Es bildet eine nicht obligatorische Grundlage für das Modul Aerothermodynamik I.

Sonstiges

Literaturliste im Skript