Kontrolle turbulenter Strömungen
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In dieser Lehrveranstaltung wird auf Basis der erlernten Grundlagen turbulenter Strömungen der Aspekt der Strömungskontrolle vermittelt. Wir führen die lineare Stabilitätstheorie turbulenter Strömungen ein und behandeln damit die Entstehung und Kontrolle großskaliger turbulenter Strukturen. Es werden verschiedene empirische und analytische Verfahren zur Beschreibung dieser kohärenten Strukturen vorgestellt und diskutiert. Anschließend werden diverse Verfahren zur aktiven und passiven Strömungskontrolle im Detail diskutiert. Im Rahmen der Vorlesung sind einzelne Termine verschiedener Praxisanwendungen aus den Bereichen der Fahrzeug- und Flugzeugaerodynamik, Windenergie und Gasturbinenverbrennung gewidmet. Die begleitende Übung ergänzt die Vorlesung durch praktische Anwendung des Vorlesungsinhaltes, unter anderem durch Umsetzung diverser Methoden in Matlab.
Diese Veranstaltung findet im Sommersemester 2023 statt.
Die Veranstaltung wird größtenteils in Präsenz abgehalten. Die erste Vorlesung ist am 17.04.2023 um 10:15 Uhr im PC 203, die erste Übung am 18.04.2023 um 14:15 Uhr im BIB 014. Für laufend aktuelle Informationen bitte in den dazugehörigen ISIS-Kurs einschreiben!
Inhalt
Vorlesung
- Stabilitätstheorie turbulenter Strömungen
- Empirische Modenzerlegung und Modellreduktion
- Aktive und passive Kontrollmethoden
- Transitionskontrolle & Ablösekontrolle
- Anwendungsbeispiele
Übung
- Lineare Stabilitätsanalyse mit Matlab
- Messübung am Beispiel eines angeregten Freistrahles (bei Online-Lehrbetrieb entfällt die Messübung)
- Auswertung des Messdaten:
- Phasenmittelung
- Fourierzerlegung
- Proper Orthogonal Decomposition
- Hausaufgabe: Erstellen eines WikL Artikel im Format einer wissenschaftlichen Konferenz (Einreichen, Reviewen, Überarbeiten, Präsentieren)
Zeit und Ort der Veranstaltung
Vorlesung
Ab 18.04.23 immer Dienstag um 14:15-15:45 Uhr in BIB 014
In der ersten Vorlesungswoche werden die Vorlesung und die Übung getauscht, so dass die erste Vorlesung am Montag, 17.04.23 um 10:15 Uhr in PC 203 stattfindet.
Übung
Ab 17.04.23 immer Montags um 10:15-11:45 Uhr in PC203
Leistungspunkte
6 LP (4 SWS)
Voraussetzungen
Obligatorische Voraussetzungen
Keine
Wünschenswerte Voraussetzungen
- Strömungslehre
- Grundlagen turbulenter Strömungen
- Grundlegende Kenntnisse in Matlab
Ansprechpartner
Vorlesung
Übung
M.Sc. Sirko Bartholomay
Hinweise
Organisatorische Hinweise
Sämtliche Lehrmaterialien aus Vorlesung und Übung werden auf ISIS bereitgestellt. Alle Teilnehmer der Veranstaltung sollten dort registriert sein.
Das Modul schließt mit einer mündlichen Prüfung ab.
Das Modul ist Bestandteil folgender Modullisten:
- Luft- und Raumfahrttechnik (Master of Science)
- Maschinenbau (Master of Science)
- Physikalische Ingenieurwissenschaft (Bachelor of Science)
- Physikalische Ingenieurwissenschaft (Master of Science)
- Technomathematik (Bachelor of Science)
- Technomathematik (Master of Science)
Studierende anderer Studiengänge können dieses Modul ohne Kapazitätsprüfung belegen.
