Strömungslehre

Nummer

B019

Leitung

Arndt-Christian Arns, arndtchristian.arns@fhnw.ch

ECTS

3.0

Unterrichtssprache

Deutsch

Lernziele/Kompetenzen

Studierende….

kennen die grundlegenden Strömungsformen (inkompressibel und kompressibel) und können diese auf einfachere Systeme in Natur und Technik anwenden. (3 anwenden)
können Grundgleichungen und Ähnlichkeitsgesetze anwenden bzw. aufstellen und können grundlegende Phänomene wie Ausfluss aus Behältern und Umströmung von Körpern erklären und formelmässig beschreiben. (3 anwenden)
können die Anforderungen an Strömungsmesstechnik erklären und verschiedene Messtechniken anwenden sowie deren Ergebnisse interpretieren. (3 anwenden)
können den Aufbau und die Wirkungsweise von Strömungsmaschinen erklären ebenso wie das Entstehen von Kavitation. (2 verstehen)
können das Betriebsverhalten von Strömungsmaschinen erklären und Kennfelder aufstellen.(2 verstehen)

Inhalt

Stoffeigenschaften von Flüssigkeiten und Gasen Hydro- und Aerostatik Inkompressible Strömungen

Grundgleichungen und Ähnlichkeitsgesetze
Strömungsformen, Stoffströmungen in Rltgn
Ausfluss aus Behältern, Umströmung von Körpern

Kompressible Strömungen

Grundgleichungen
Rohrströmung
Ausfluss aus Behältern, Umströmung von Körpern

Strömungsmesstechnik Strömungsmaschinen (Pumpen und Turbinen)

Aufbau und Wirkungsweise
Betriebsverhalten, Kennfelder

Erforderliche Vorkenntnisse

Analysis I>/b> Studierende…
verstehen den Funktionsbegriff (und können ihn adäquat anwenden) (2 verstehen)

können die erlernten Regeln und Konzepte der Differential- und Integralrechnung auf praktische Problemstellungen, wie Linearisierung, Bestimmung vonExtremwerten, anwenden (3 anwenden)
Analysis II Studierende…
können die erlernten Regeln und Konzepte der Differentialrechnung mit mehreren Veränderlichen auf praktische Problemstellungen wie Linearisierung, Be-stimmung von Extremwerten, Längen von Kurven und Berechnung von Volumina und Oberflächen von Rotationskörpern etc. anwenden (3 anwenden)
Physikalische Chemie I Studierende…
verstehen die Grundbegriffe der Physikalischen Chemie (wie z.B. System undUmgebung, intensive und extensive Zustandsgrössen, Aggregatzustände, physikalische Grössen) und können diese adäquat anwenden. (2 verstehen)

verstehen die wichtigsten Aspekte aus dem Gebiet der Gase (ideale, realeGase und Gasmischungen) (2 verstehen)
Mechanik und Wärme Studierende…
verstehen die grundlegenden Gesetze der Mechanik und der Wärmelehre undgrundlegenden Begriffe, wie z.B. inertiales Bezugssystem, geschlossenes System, Erhaltungssatz (Energie, Impuls, …), konservative Kraft, Arbeit, Leistung,Potential etc. (2 verstehen)

können die Dynamik von Massenpunkten und -systemen mit Hilfe derNewton’schen Gesetze und der Erhaltungsätze rechnen und auf konkrete Fragestellungen anwenden (3 anwenden)

verstehen das Phänomen Schwingung, Resonanz und Wellenausbreitung (am Beispiel mechanischer Systeme: Feder-Massen-Schwinger, Wasserwellen,Druckwellen) .(2 verstehen)

Bibliographie/Literatur

Böge, A., Technische Mechanik, Statik - Dynamik - Fluidmechanik, Springer Verlag, 32. Aufl. 2017
Strybny, J.; Ohne Panik Strömungsmechanik!, Vieweg und Teubner Verlag, 5. Aufl. 2012
Wagner, W., Strömung und Druckverlust, Vogel Fachbuch, Kamprath-Reihe, 4. Aufl. 1992
Bohl/Elmendorf, Strömungsmaschinen 1, Vogel Fachbuch, Kamprath-Reihe, 11. Aufl. 2013

Lehr- und Lernmethoden

Vorlesung mit integrierten Übungs-/Praktikumsphasen
Übungsbearbeitung in der Gruppe
Hausaufgaben

Leistungsbewertung

gemäss Modulverzeichnis in der aktuellen StuPO

Anschlussmodule/-kurse

Membranverfahren in der Bio-, Abwasser- und chemischen Prozesstechnik
Mikroprozesstechnik
Thermische Trennverfahren I

Bemerkungen

1 x 4 Lektionen / Woche KW 38 bis 47 (10 Wochen im Herbst-Semester)