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Fluid Dynamics

Modulbezeichnung:
Bezeichnung des Moduls innerhalb des Studiengangs. Sie soll eine präzise und verständliche Überschrift des Modulinhalts darstellen.
Fluid Dynamics
Modulbezeichnung (engl.): Fluid Dynamics
Studiengang:
Studiengang mit Beginn der Gültigkeit der betreffenden ASPO-Anlage/Studienordnung des Studiengangs, in dem dieses Modul zum Studienprogramm gehört (=Start der ersten Erstsemester-Kohorte, die nach dieser Ordnung studiert).
Wirtschaftsingenieurwesen, Bachelor, ASPO 01.10.2013
Code: WIBASc-525-625-Ing21
SWS/Lehrform:
Die Anzahl der Semesterwochenstunden (SWS) wird als Zusammensetzung von Vorlesungsstunden (V), Übungsstunden (U), Praktikumsstunden (P) oder Projektarbeitsstunden (PA) angegeben. Beispielsweise besteht eine Veranstaltung der Form 2V+2U aus 2 Vorlesungsstunden und 2 Übungsstunden pro Woche.
2V+2U (4 Semesterwochenstunden)
ECTS-Punkte:
Die Anzahl der Punkte nach ECTS (Leistungspunkte, Kreditpunkte), die dem Studierenden bei erfolgreicher Ableistung des Moduls gutgeschrieben werden. Die ECTS-Punkte entscheiden über die Gewichtung des Fachs bei der Berechnung der Durchschnittsnote im Abschlusszeugnis. Jedem ECTS-Punkt entsprechen 30 studentische Arbeitsstunden (Anwesenheit, Vor- und Nachbereitung, Prüfungsvorbereitung, ggfs. Zeit zur Bearbeitung eines Projekts), verteilt über die gesamte Zeit des Semesters (26 Wochen).
5
Studiensemester: 5
Pflichtfach: nein
Arbeitssprache:
Englisch
Prüfungsart:
Klausur

[letzte Änderung 06.07.2017]
Verwendbarkeit / Zuordnung zum Curriculum:
Alle Studienprogramme, die das Modul enthalten mit Jahresangabe der entsprechenden Studienordnung / ASPO-Anlage.

WIBASc-525-625-Ing21 Wirtschaftsingenieurwesen, Bachelor, ASPO 01.10.2013 , 5. Semester, Wahlpflichtfach, allgemeinwissenschaftlich
WIB21-WPM-T-101 (P450-0039) Wirtschaftsingenieurwesen, Bachelor, ASPO 01.10.2021 , 5. Semester, Wahlpflichtfach, allgemeinwissenschaftlich

geeignet für Austauschstudenten mit learning agreement
Arbeitsaufwand:
Der Arbeitsaufwand des Studierenden, der für das erfolgreiche Absolvieren eines Moduls notwendig ist, ergibt sich aus den ECTS-Punkten. Jeder ECTS-Punkt steht in der Regel für 30 Arbeitsstunden. Die Arbeitsstunden umfassen Präsenzzeit (in den Vorlesungswochen), Vor- und Nachbereitung der Vorlesung, ggfs. Abfassung einer Projektarbeit und die Vorbereitung auf die Prüfung.

Die ECTS beziehen sich auf die gesamte formale Semesterdauer (01.04.-30.09. im Sommersemester, 01.10.-31.03. im Wintersemester).
Die Präsenzzeit dieses Moduls umfasst bei 15 Semesterwochen 60 Veranstaltungsstunden (= 45 Zeitstunden). Der Gesamtumfang des Moduls beträgt bei 5 Creditpoints 150 Stunden (30 Std/ECTS). Daher stehen für die Vor- und Nachbereitung der Veranstaltung zusammen mit der Prüfungsvorbereitung 105 Stunden zur Verfügung.
Empfohlene Voraussetzungen (Module):
WIBASc145 WIBASc145 - Physik
WIBASc165 WIBASc165 - Mathematik I
WIBASc365 WIBASc365 - Englisch I


[letzte Änderung 04.12.2020]
Als Vorkenntnis empfohlen für Module:
Modulverantwortung:
Prof. Dr. Frank Ulrich Rückert
Dozent/innen:
Prof. Dr. Frank Ulrich Rückert


[letzte Änderung 20.01.2020]
Lernziele:
Learning outcomes:
 - students know the basics of classical fluid dynamics theory, heat transfer and thermodynamics
 - students will plan an innovative cooling device in teams (e.g. chiller)
 - simulation of the design of a prototype will be done with ANSYS Workbench (CFX)
 - he/she is able to independently identify problems in this area and formulate tasks
 - first introductory training in working with the 3D-CFD program ANSYS Workbench (CFX)
 
Main goal is, that the student can classify the costs and benefits of a commercial simulation during his later professional career, as well as the job assignment or for successful employment


[letzte Änderung 11.04.2025]
Inhalt:
1.      Building groups in project teams:
        1.1     define project structure and roles
        1.2     planning of the tasks
 
2.      Introduction of classical heat transfer and flow theory:
        2.1     presentation of different cooling devices for thermal plants
        2.2     flow in pipes and heat transfer
        2.3     Euler- and Bernoulli-equation
        2.4     mass and energy conservation
        2.5     momentum conservation and Navier-Stokes equations
        2.6     two equations turbulence models and boundary layers
        2.7     loss calculations and lift off
 
3.      Basics of the ANSYS Workbench (CFX):
        3.1     parameterized geometry of an innovative thermal component
        3.2     discretization of a prototype geometry with numerical grids
        3.3     numerical solution of partial differential equations
        3.4     visualization and interpretation of 3D thermal and flow results
        3.5     documentation of simulation results (Excel, Powerpoint)
 
4.      Practical work:
        4.1     design of a prototype for a novel device for cooling and 3-D printing
        4.2     preparation of an experimental plan (DOE)
        4.3     documentation of the results (Excel, Powerpoint)
 
Presentation and discussion of the results in a lecture before the group


[letzte Änderung 11.04.2025]
Weitere Lehrmethoden und Medien:
•       lecture with the beamer / slides
•       implementation of practical flow simulations with the ANSYS Workbench (CFX)
•       supervised computer exercise in the PC pool
•       presentation of the solutions in front of the students
•       create your own PowerPoint presentations and youtube flic of the results obtained

[letzte Änderung 11.04.2025]
Sonstige Informationen:
•       lecture and exercise will take place in the PC pool
•       exercises on the flow simulation program ANSYS Workbench (CFX) are trained (no previous knowledge required)
•       conclusion through a presentation of the results and written exam
•       lectures could be in englich or german language depending on students

[letzte Änderung 11.04.2025]
Literatur:
•       Cengel, Yunus A.; Cimbala, John M.: "Fluid Mechanics Fundamentals and Applications"; Mc Graw Hill; Higher Education; 2010
•       Peric, M., Ferziger, J. H.: "Computational Methods for Fluid Dynamics"; Springer-Verlag; 2004
•       Chant, Christopher: "Flugzeug-Prototypen. Vom Senkrechtstarter zum Stealth-Bomber"; Stuttgart, Motorbuch, 1992
•       Strybny, Jan: "Ohne Panik - Strömungsmechanik Lernbuch zur Prüfungsvorbereitung"; vieweg Verlag, 2003
•       Siekmann, Helmut: "Strömungslehre - Grundlagen"; Springer Verlag, 2000
•       Kalide, Wolfgang; "Einführung in die Technische Strömungslehre"; Hanser Verlag, 1984
•       Bohl, Willi: "Technische Strömungslehre"; Vogel Buchverlag, 2002
•       Noll, Berthold: "Numerische Strömungsmechanik - Grundlagen"; Springer-Verlag, 1993
•       Spurk, Joseph H.: "Strömungslehre - Einführung in die Theorie und Praxis"; Springer-Verlag, 1992
•       Sigloch, Herbert: "Technische Fluidmechanik"; Springer-Verlag, 2007

[letzte Änderung 20.01.2020]
 
[Sat Apr 12 08:22:27 CEST 2025, CKEY=wfd, BKEY=wi2, CID=WIBASc-525-625-Ing21, LANGUAGE=de, DATE=12.04.2025]