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[ 481VANTSFTU22 ] UE Simulationsmethoden in der Fluidtechnik

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Workload Ausbildungslevel Studienfachbereich VerantwortlicheR Semesterstunden Anbietende Uni
1,5 ECTS M - Master Mechatronik Bernhard Manhartsgruber 1 SSt Johannes Kepler Universität Linz
Detailinformationen
Quellcurriculum Masterstudium Mechatronik 2025W
Lernergebnisse
Kompetenzen
Die Studierenden kennen die wichtigsten im Bereich der Fluidtechnik verwendeten, mathematischen Modelle. Sie sind befähigt, Modelle aus Schaltplänen und Datenblättern der Fluditechnik zu abstrahieren. Sie erlangen einen Einblick in das Thema rechenzeiteffiziente Impplementierung bei Wellenausbreitungsproblemen.
Fertigkeiten Kenntnisse
  • Herleitung von Differenzenquotienten höherer Ordnung für die in den Navier-Stokes'schen Gleichungen benötigten Differentialoperatoren (k3)
  • Semidiskretisierung partieller Differentialgleichngssystene - Method of Lines (k3)
  • Abstimmung von Zeitintegrationsverfahren auf die Spektralstruktur der Semidiskretisierung (k6)
  • Rechenzeitoptimierung bei der Implementation durch Gebietszerlegung und parallele Berechnung (k6)

3D Strömungsberechnung mit OpenFOAM (k3)

Wiederholung der strömungsmechanischen Grundlagen mit Fokus auf schwach kompressible Flüssigkeiten in Hochdruckanwendungen.

Kondensation einfacherer Modelle aus der allgemeinen, dreidimensionalen Formulierung:

  • Schmierspalttheorie mit Reynoldsgleichung und Elastohydrodynamik des Gleitlagers als Beispiele für eine räumlich zweidimensionale Theorie.
  • Wellenausbreitung in Rohrleitungen als räumlich eindimensionales Problem mit Erweiterung um frequenzabhänige Reibung (1.5D Theorie, Zielke-Suzuki Verfahren)
Beurteilungskriterien Abgabe von Hausaufgaben.
Lehrmethoden Demonstration des Einsatzes von Computeralgabra und numerischen Methoden live am Rechner mit Videoprojektor.

Hausaufgaben

Abhaltungssprache Deutsch, Englisch bei Bedarf
Lehrinhalte wechselnd? Nein
Präsenzlehrveranstaltung
Teilungsziffer 35
Zuteilungsverfahren Zuteilung nach Reihenfolge