Modulhandbuch

Technische Strömungslehre

Empf. Vorkenntnisse

Grundlagen der Physik sollten abgeschlossen sein.

Lehrform Vorlesung
Lernziele

Strömende Gase und Flüssigkeiten bilden die Grundlage unzähliger Verfahren in der Energietechnik, in chemischen und biotechnischen Prozessen, in der Rohstoff-, der Lebensmittel-, der pharmazeutischen u.a. Industrien. Die Strömungsmechanik befasst sich als Teilgebiet der Mechanik mit Zuständen und Bewegungsvorgängen von Fluiden, also kompressibler Gase und nahezu imkompressibler Flüssigkeiten, aufgrund der auf sie wirkenden Kräfte, z.B. aufgrund von Gewichts-, Zentrifugal-, Druck- und Reibungskräften.

Das Verstehen der Grundsätze der Strömungsmechanik ist daher für Ingenieure der Verfahrenstechnik unerlässlich. Die Studierenden werden befähigt, diese Kenntnisse bei der Auslegung von Apparaten und der Planung von Prozessen einzusetzen. Dazu kommen allgemeine Vorgehensweisen in den Ingenieurwissenschaften, dargestellt an speziellen strömungstechnischen Aufgabenstellungen, wie die Bedeutung von und das Arbeiten mit dimensionslosen Kennzahlen, und das verantwortliche Arbeiten in Gruppen.
Wärme- und Stofftransport:
Der Wärme- und Stofftransport bildet eine wichtige Grundlage zur Auslegung und Beschreibung von
verfahrenstechnischen Prozessen. Die Ziele der Vorlesung sind es, diese Grundlagen zu Erarbeiten, bestehende Prozesse analysieren und verstehen zu können sowie neue Prozesse auslegen zu können.
Die Schwerpunkte der Vorlesung sind im einzelnen:
Herleiten von Ähnlichkeitsbeziehungen, Dimensionslose Kennzahlen
Grundlagen der Wärmeleitung
Berechnen von Wärmeströmen durch mehrschichtiges Rohr
Berechnen von Temperaturverläufen im Wärmetauscher
Auslegung von einfachen Wärmetauschern,
Berechnen von Eindampfprozessen mit unterschiedlichster Wärmeökonomie
Berechnen von Trocknungsprozessen
Trocknungsprozesse
Einfache Adsorptionsprozesse
Vorschläge und Abschätzung von Energieoptimierungen, Exergiediagramme
Phasengleichgewichte, Destillation,
Kombination und Anordnung mehrerer Unit Operation

Dauer 1 Semester
SWS 4.0
Aufwand
  • Lehrveranstaltung:60 h
  • Selbststudium/
    Gruppenarbeit:90 h

  • Workload:150 h
Leistungspunkte und Noten

Technische Strömungslehre: Klausurarbeit, 90 Min.

Die Modulnote entspricht der Klausurnote.

ECTS 5.0
Modulverantw.

Prof. Torsten Schneider Ph.D.

Max. Teilnehmer 0
Empf. Semester 4
Häufigkeit jedes Jahr (SS)
Verwendbarkeit

Bachelor UV - Hauptstudium

Veranstaltungen Technische Strömungslehre
Art Vorlesung
Nr. M+V819
SWS 4.0
Lerninhalt
  • Grundlagen
    Eigenschaften von Fluiden, Molekularer Aufbau, Stoffdaten, Newtonsche und nicht-newtonsche Medien
  • Hydro-und Aerostatik
    Druckverteilung im Schwere-und Zentifugalfeld, Kraftwirkungen auf Behälterwände, Archimedischer Auftrieb,
  • Reibungsfreie Strömungen
    Stromfadentheorie, Bernoulli-Gleichung, Wirbelströmungen, Druckbegriffe und deren Messung, Ausströmen aus Behältern, ebene Strömungen, Potentialströmungen und Tragflügeltheorie
  • Reibungsbehaftete Strömungen
    Reibungseinfluss, Kennzahlen, laminare und turbulente Strömungen, Navier-Stokessche Gleichungen, Druckabfall in durchströmten Leitungen, Impulssatz, Grenzschichttheorie,
  • Druckverlust und Strömungswiderstand
    Energiegleichung, Druckverlust in durchströmten Bauteilen, Krümmer, Düsen, Diffusoren, Widerstand umströmter Körper, Fahrzeuge, Tragflügel, Gebäude
  • Gasdynamik
    Strömungen kompressibler Medien, Laval-Düse
Literatur
  • Grundzüge der Strömungslehre, J. Zierep, K.Bühler (Vieweg+Teubner Verlag, 2010)
  • Strömungslehre und Strömungsmaschinen, E. Käppeli (Harry, 1987)
  • Strömungsmechanik, J.Zierep, K.Bühler (Springer Verlag, 1991)
  • Technische Strömungslehre, Bohl, W. (Vogel, 2000)

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