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[ 281MEMBGTDV20 ] VL Grundzüge der Thermofluiddynamik
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Workload Ausbildungslevel Studienfachbereich VerantwortlicheR Semesterstunden Anbietende Uni
4,5 ECTS B2 - Bachelor 2. Jahr Mechatronik Michael Krieger 3 SSt Johannes Kepler Universität Linz
Detailinformationen
Quellcurriculum Bachelorstudium Mechatronik 2025W
Lernergebnisse
Kompetenzen
Studierende sind in der Lage, Zustandsänderungen thermodynamischer Systeme zu beschreiben und zu berechnen, kennen die Hauptsätze der Thermodynamik und können diese auf grundlegende Problemstellungen anwenden, können einfache Problemstellungen der Wärmeübertragung berechnen und sind mit Phasenübergängen reiner Fluide vertraut. Studierende sind auch in der Lage, die Grundgleichungen der Strömungsmechanik (Massenbilanz, Impulsbilanz, Bernoulli-Gleichung) für grundlegende Probleme anzuschreiben und Strömungsgeschwindigkeiten und Kräfte auf Körper zu berechnen, kennen die Grundlagen zu Fließgesetzen von Fluiden, von laminaren und turbulenten Rohr- und Kanalströmungen sowie von kompressiblen Strömungen.
Fertigkeiten Kenntnisse
Konkret können sie

  • die thermischen und kalorischen Zustandsgleichungen von Fluiden anschreiben und thermodynamische Zustandsänderungen berechnen (K3)
  • den ersten Hauptsatz der Thermodynamik auf geschlossene und offene Systeme anwenden (K3/4)
  • Kreisprozesse berechnen und Prozesse vergleichen (K3/4)
  • die Grundlagen zum Thema Entropie und dem zweiten Hauptsatz der Thermodynamik erklären und Entropieänderungen berechnen (K3/4)
  • einfache Wärmeübertragungsprobleme berechnen (K3)
  • Phasendiagramme reiner Fluide interpretieren und Zustandsänderungen mit Phasenübergang berechnen (K2/3)
  • die integralen Massen-, Impuls- und Energeiebilanzgleichungen auf geometrisch einfache Probleme anwenden (K3/4)
  • die erweiterte Bernoulli-Gleichung auf einfache Strömungsprobleme anwenden (K3)
  • grundlegende Fließgesetze von Fluiden erklären (K2)
  • den Unterschied laminarer und turbulenter Rohrströmungen beschreiben und Druckverluste berechnen (K2/3)
  • Grundlagen von kompressiblen Strömungen im Unter- und Überschall wiederzugeben und einfache Berechnungen durchzuführen (K2/3)
  • Grundbegriffe der technischen Thermodynamik, Strömungslehre und Wärmeübertragung
  • Ideale-Gas Gleichung und kalorische Zustandsgleichungen
  • Erster Hauptsatz der Thermodynamik geschlossener und offener Systeme
  • Kreisprozesse
  • zweiter und dritter Hauptsatz, Entropie und irreversible Prozesse
  • Wärmeleitung und -konvektion
  • Phasendiagramme, Verdampfungs- und Erstarrungsenthalpie
  • Massen-, Impuls- und Energiebilanz reibungsfreier Fluide
  • Inkompressible und kompressible Strömungen (Stromfadentheorie)
  • Erweiterte Bernoulli-Gleichung
  • Fließverhalten Newtonscher Fluide
  • Laminare und turbulente Rohrströmung
  • Dimensionslose Kennzahlen (Reynolds-Zahl, Mach-Zahl)
Beurteilungskriterien Schriftliche und/oder mündliche Prüfung
Lehrmethoden Vortrag und Skriptum
Abhaltungssprache Deutsch
Literatur
  • W. Schneider: Repetitorium Thermodynamik, Oldenburg Verlag, 1996.
  • H. Herwig, C.H. Kautz: Technische Thermodynamik, Paerson 2007.
  • F. Bosnjakovic: Technische Thermodynamik, Steinkopff Verlag, 1988.
  • A. Kluwick: Grundlagen der Strömungslehre, Skripten der TU-Wien, 1996.
  • J. Zierep, K. Bühler: Grundzüge der Strömungslehre, Springer, 2013.
  • E. Becker, E. Piltz: Technische Strömungslehre, Teubner, 1993.
Lehrinhalte wechselnd? Nein
Sonstige Informationen Die Lehrveranstaltungen VL Grundzüge der Thermofluiddynamik und UE Grundzüge der Thermofluiddynamik bilden eine untrennbare didaktische Einheit. Die im Folgenden dargestellten Lernergebnisse werden im Zusammenwirken der beiden Lehrveranstaltungen erreicht.
Äquivalenzen MEBPBVOGDTD: VO Grundzüge der Thermofluiddynamik (4,5 ECTS)
Präsenzlehrveranstaltung
Teilungsziffer -
Zuteilungsverfahren Zuteilung nach Reihenfolge