Strömungs- und Temperaturgrenzschichten

Allgemeine Informationen

Grenzschichtströmungen liegen bei vielen technischen und natürlichen Strömungen vor. Die Studenten müssen die Methoden zur Beschreibung von Grenzschichtströmungen verstehen und anwenden können sowie die damit verbundene Strömungsphysik erfassen und erläutern können. Zu diesem Zweck müssen sie an erster Stelle die mathematischen Grundlagen, d.h. die reguläre und singuläre Störungsrechnung beherrschen. An zweiter Stelle sollen sie aus dem Erlernten mittels der Navier-Stokes Gleichungen die Prandtlschen Grenzschichttheorie herleiten können. Anhand dieser Gleichung werden verschiedene grundlegende Lösungen hergeleitet, die den Studenten einen Zugang zu den grundlegenden Phänomenen und Zusammenhängen einer Reihe generischer Grenzschichtströmungen gestatten. Diese müssen von den Studenten verstanden und hergeleitet werden können. Es folgen turbulente sowie thermische Grenzschichten, für die die Studenten die entsprechenden Gleichungen herleiten sowie spezielle in der Vorlesung diskutierte Lösungen berechnen können müssen.

Vorkenntnisse:

1) Grundkenntnisse über Hydrostatik und -dynamik,

2) Gewöhnliche und partielle Differentialgleichungen

Behandelte Themen: Reguläre asymptotische Methoden; singuläre asymptotische Methoden; laminare wandgebundene Grenzschichten; freie Grenzschichten; Stabilität (turbulenter Umschlag); Einführung in die Turbulenz und turbulente Grenzschichttheorie; Temperaturgrenzschichten.

Vorlesungsturnus: jedes Sommersemester

Veranstaltungstermine

Siehe Tucan

Sprechstunden

Nach Vereinbarung mit Herrn Prof. Dr.-Ing. Yongqi Wang

Vorlesungsunterlagen

Siehe Moodle

Prüfungen

Mündliche Prüfungen nach Vereinbarung mit Prof. Dr.-Ing. Yongqi Wang.

Dozent | Betreuer

Prof. Dr.-Ing. Yongqi Wang | Anne Kikker, M.Sc.

Literatur

  • Schlichting und Gersten: Grenzschichttheorie, Verlag G. Braun, Karlsruhe 1980.
  • Jischa: Konvektiver Impuls, Wärme- und Stoffaustausch, Vieweg Verlag, Braunschweig/Wiesbaden 1982