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Modulkennung
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GDYN
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Modultitel
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Fluiddynamik
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Lehrende
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C. Eden, M. Hort
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Modultyp
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Pflichtmodul
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Qualifikationsziele / Angestrebte Lernergebnisse
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Nach erfolgreichem Abschluss des Moduls sind die Studierenden mit den Grundlagen zur Bearbeitung strömungsmechanischer Probleme vertraut und sind in der Lage, für einfache strömungsmechanische Probleme die relevanten Gleichungen zusammenzustellen und die beteiligten Kräfte und Parameter einzuordnen und zu beschreiben.
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Inhalte
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- Einführung in die Fluiddynamik.
- Ausführliche Herleitung der Massenerhaltungs-, Bewegungs und Energieerhaltungsgleichung, der Wellengleichung und Lösung der Wellengleichung, Bernoulli’sche Gleichung, Viskosität, Stromfunktion, Potentialfunktion, Potentialströmung.
- Dimensionslose Kennzahlen (z.B. Reynolds, Prandtl, Rayleigh, Peclet, Ekmanzahl).
- Dynamische Gleichheit, Konvektion (thermische, chemische, doppelt diffusive), Grenzschichttheorie, Wirbelablösung, statischer und dynamischer Auftrieb, lineare Stabilitätstheorie.
- Vortizität, Vortizitätsgleichungen, Turbulenz, rotierende Fluide, Druck- und Strömungsfeld im rotierenden Fluid.
- Einführung in experimentelle Methoden.
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Unterrichtssprache
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Deutsch oder Englisch, Material zur Vorlesung überwiegend in Englisch
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Lehrformen
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Vorlesung mit Übungen (V3, Ü2) insgesamt 5 SWS
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Voraussetzungen für die Teilnahme
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- Verbindlich: Kenntnisse in Analysis und Differential- und Integralrechnung, nachgewiesen durch Teilnahme an MATH1, MATH2.
- Empfohlen: erfolgreicher Abschluss der Module MATH1 und MATH2.
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Studienabschnitt/-semester
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Empfohlenes Semester: 3
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Art, Voraussetzungen und Sprache der (Teil-)Prüfung(en)
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- Prüfungsart: Klausur
- Voraussetzungen: Erfolgreiche und regelmäßige Teilnahme an den Übungen und Bearbeitung der Übungsaufgaben
- Sprache der Prüfung: deutsch oder englisch
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Arbeitsaufwand (Gesamt und für Teilleistungen)
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Vorlesung und Übungen
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Präsenzstudium
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Selbststudium
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Prüfungsvorbereitung
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Gesamt: 7 LP
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75 Std.
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105 Std.
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30 Std.
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Häufigkeit des Angebots
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Jährlich im Wintersemester
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Dauer
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1 Semester
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Literatur / Skripte
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- Batchelor: An introduction to fluid dynamics, Cambridge Univ. Press 1967.
- Bird, Stewart, Lightfoot: Transport phenomena, John Wiley&Sons, 1960.
- B. Cushman-Roisin: Introduction to Geophysical Fluid Dynamics 1994.
- H. Schade, E. Kunz: Strömungslehre; Walter de Gruyter, Berlin, New York 1980.
- D.F. Tritton: Physical Fluid Dynamics, 2nd ed. Oxford Science Publications, 1988.
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