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Kontrolle turbulenter Strömungen

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#50621 / #5

Seit SoSe 2024

Deutsch

Control of Turbulent Flows
Kontrolle turbulenter Strömungen

6

Oberleithner, Kilian

Benotet

Mündliche Prüfung

Englisch

Zugehörigkeit


Fakultät V

Institut für Strömungsmechanik und Technische Akustik

35311900 FG Dynamik instabiler Strömungen

Physikalische Ingenieurwissenschaft

Kontakt


HF 1

Oberleithner, Kilian

oberleithner@tu-berlin.de

https://www.flow.tu-berlin.de/menue/studium_und_lehre/lehrveranstaltungen/kontrolle_turbulenter_stroemungen/

Lernergebnisse

Die Studierenden verfügen nach erfolgreichem Bestehen des Moduls über Kenntnisse in: - Theoretische Analyse von Strömungsinstabilitäten in turbulenten Strömungen - Empirische Modenzerlegung und Modellreduktion - Aktive und passive Kontrollmethoden - Transitionskontrolle & Ablösekontrolle - Anwendungsbeispiele aus den Bereichen Windkraft, Fahrzeugaerodynamik, Flugzeugaerodynamik und Gasturbinenverbrennung Erworbene Fertigkeiten: - Moderne Methoden der Datenanalyse zur Beschreibung der Dynamik Turbulenter Strömungen - Theoretisches Grundwissen zur Analyse von Strömungsinstabilitäten in turbulenten Strömungen und deren Kontrolle - Breite Grundkenntnisse über Strömungskontrolle in aktuellen technischen Anwendungen Erworbene Kompetenzen: - Methodische Fertigkeiten wissenschaftlichen Arbeitens - Fähigkeit zur Darstellung und Analyse von Ergebnissen aus Versuchen oder numerischen Simulation von turbulenten Strömungen - Fähigkeit zur Erkennung und Formulierung von Schlüsselfragestellungen in Anwendnungen mit turbulenten Strömung und deren Bearbeitung im Team

Lehrinhalte

In dieser Lehrveranstaltung wird auf Basis der erlernten Grundlagen turbulenter Strömungen der Aspekt der Strömungskontrolle vermittelt. Wir führen die lineare Stabilitätstheorie turbulenter Strömungen ein und behandeln damit die Entstehung und Kontrolle großskaliger turbulenter Strukturen. Es werden verschiedene empirische und analytische Verfahren zur Beschreibung dieser kohärenten Strukturen vorgestellt und diskutiert. Anschließend werden diverse Verfahren zur aktiven und passiven Strömungskontrolle im Detail diskutiert. Im Rahmen der Vorlesung sind einzelne Termine verschiedener Praxisanwendungen aus den Bereichen der Fahrzeug- und Flugzeugaerodynamik, Windenergie und Gasturbinenverbrennung gewidmet. Die begleitende Übung ergänzt die Vorlesung durch praktische Anwendung des Vorlesungsinhaltes, unter anderem durch Umsetzung diverser Methoden in Matlab. - Stabilitätstheorie turbulenter Strömungen - Empirische Modenzerlegung und Modellreduktion - Aktive und passive Kontrollmethoden - Transitionskontrolle & Ablösekontrolle - Anwendungsbeispiele

Modulbestandteile

Pflichtbereich

Die folgenden Veranstaltungen sind für das Modul obligatorisch:

LehrveranstaltungenArtNummerTurnusSpracheSWS ISIS VVZ
Kontrolle turbulenter StrömungenVL0531 L 223SoSeen2
Kontrolle turbulenter StrömungenUE0531 L 224SoSede2
ISIS-Kurssuche nach Veranstaltungen des Moduls

Arbeitsaufwand und Leistungspunkte

Kontrolle turbulenter Strömungen (VL):

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

Kontrolle turbulenter Strömungen (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

Das Modul wird getrennt nach Vorlesung und Übung durchgeführt. In der Vorlesung werden die theoretischen Grundlagen vermittelt, die dann in den Übungen und messtechnischen Versuchen an ausgewählten Beispielen ihre Anwendung finden. Übung und Vorlesung wird auf Englisch gehalten!

Voraussetzungen für die Teilnahme / Prüfung

Wünschenswerte Voraussetzungen für die Teilnahme an den Lehrveranstaltungen:

a) obligatorisch: Grundlagen der Strömungslehre b) wünschenswert: Höhere Strömungslehre oder Äquivalent (z. B. Aerodynamik, Automobil und Bauwerksumströmung, Grundlagen turbulenter Strömungen)

Verpflichtende Voraussetzungen für die Modulprüfungsanmeldung:

Dieses Modul hat keine Prüfungsvoraussetzungen.

Abschluss des Moduls

Benotung

Benotet

Prüfungsform

Mündliche Prüfung

Sprache(n)

Deutsch, Englisch

Dauer/Umfang

45 Minuten

Prüfungsbeschreibung (Abschluss des Moduls)

Note der mündlichen Prüfung (gemeinsame Prüfungen können vorkommen)

Dauer des Moduls

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

Dieses Modul kann in folgenden Semestern begonnen werden:
Sommersemester.

Maximale teilnehmende Personen

Dieses Modul ist nicht auf eine Anzahl Studierender begrenzt.

Anmeldeformalitäten

Terminabsprache für Prüfungstermin mit Dozent

Literaturhinweise, Skripte

Skript in Papierform

Verfügbarkeit:  nicht verfügbar

 

Skript in elektronischer Form

Verfügbarkeit:  verfügbar
Zusätzliche Informationen:
ISIS

 

Literatur

Empfohlene Literatur
Oertel: "Strömungsmechanische Instabilitäten"
Pope: "Turbulent Flows"
Schmid & Henningson: "Stability and Transition in Shear Flows"

Zugeordnete Studiengänge


Diese Modulversion wird in folgenden Studiengängen verwendet:

Studiengang / StuPOStuPOsVerwendungenErste VerwendungLetzte Verwendung
Computational Engineering Science (Informationstechnik im Maschinenwesen) (M. Sc.)13SoSe 2024SoSe 2025
Luft- und Raumfahrttechnik (M. Sc.)13SoSe 2024SoSe 2025
Maschinenbau (M. Sc.)13SoSe 2024SoSe 2025
Physikalische Ingenieurwissenschaft (B. Sc.)26SoSe 2024SoSe 2025
Physikalische Ingenieurwissenschaft (M. Sc.)26SoSe 2024SoSe 2025
Technomathematik (B. Sc.)13SoSe 2024SoSe 2025
Technomathematik (M. Sc.)16SoSe 2024SoSe 2025

Studierende anderer Studiengänge können dieses Modul ohne Kapazitätsprüfung belegen.

geeignet für die Studiengänge Physikalische Ingenieurwissenschaft, Maschinenbau, Verkehrswesen, Energie- und Verfahrenstechnik

Sonstiges

Arbeitsweise in Gruppen erforderlich.