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1. Turbulent flows 2. Direct Numerical Simulations (DNS) 3. Reynolds Averaged Navier-Stokes equations (RANS) 4. Large Eddy Simulation (LES) 5. High-Order Methods 6. Particulate and Multiphase Flows 7. Fluid-structure Interaction 8. Compressible Flows
The students - Know how to solve CFD problems in curvilinear grids - Understand the main properties of turbulent flows - Understand the strengths and weaknesses of widely used simulation models of turbulence - Select the appropriate model and boundary equations for a given application - Be able to perform turbulence and complex flows simulations with OpenFOAM - Work in team and write a report describing the results and significance of a simulation of turbulent flow

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The lecture provides an introduction to fluid mechanics. Basic definitions are provided and the most important laws are introduced.

The lecture covers continuum mechanical basics, flow kinematics, conservation laws, hydrostatics, basics of similarity, Bernoulli equation etc.

Flow is analyzed according to different types of motion. Continuity equation and Navier-Stokes equation are derived and their solutions are presented.

It is shown how flow-induced forces are calculated using the integral momentum equation to solve various engineering problems.

Based on the conservation laws, hydrostatics is treated as a special case in fluid mechanics and applied to various cases.

Order-of-magnitude arguments are used to consider other special cases of the Navier-Stokes equation like the Stokes and the Euler equation.

The Bernoulli equation is derived, its applicability is discussed and it is used to determine pressure distributions and answer other engineering related questions of fluid mechanics.

Exercises complete the lecture. Students are instructed to apply their knowledge to solve fluid mechanical problems. null

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- Grundsätze der technischen Lärmbekämpfung
- Größen, Grundbegriffe, Phänomene der technischen Akustik
- Grundlagen des Luftschalls
- Grundlagen des Körperschalls
- Geräuschentstehung in Maschinen und Anlagen
- Mechanische Geräuschquellen
- Strömungsakustik
- Strömungsakustische Multipole
- Strahl- und Rotorlärm
- Fluid-Struktur-Akustik Interaktion
- Numerische Berechnungsverfahren
- Grundprinzipien der Gestaltung lärmarmer Produkte und Anlagen

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Vorlesung 2 SWS

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Im Rahmen der Vorlesung werden praktisch einsetzbare Methoden zur Berechnung allgemeiner turbulenter Strömungen vorgestellt.

Ausgangspunkt sind die Navier-Stokes-Gleichungen, die formal hergeleitet und anschließend zeitgemittelt werden.

Die durch die Mittelung auftretenden Zusatzterme werden physikalisch interpretiert und gebräuchliche mathematische Modelle (Turbulenzmodelle) zur Beschreibung dieser Terme eingeführt.

Die Anwendung der vorgestellten Turbulenzmodelle auf für die Praxis relevante turbulente Strömungen, wie z.B. Grenzschichten, Freistrahlen etc. wird im Detail diskutiert.

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For CEP: 4 SWS

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The course gives an overview over the measuring techniques used in fluid dynamics, their basics, their possibilities and their limitations.

The students shall be enabled to choose for a given task an appropriate measuring technique. Topics covered:

Introduction into measuring techniques, flow visualisation, pressure measurements, pneumatic measuring techniques, volume flow measurements, force measurements, strain gauges,

thermal velocity measurements, hot wire anemometry, laser Doppler anemometry, phase Doppler anemometry,

particle image velocimetry, data acquisition, signal processing, statistics, time series analysis. null

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Bewertet wird zu einem speziellen Thema ein Vortrag und eine schriftliche Ausarbeitung

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Das Praktikum soll die in der Vorlesung Strömungsmechanik I (Kernfach) gewonnenen theoretischen Kenntnisse vertiefen

und den Studenten Erfahrungen mit Strömungen und den Umgang mit ausgewählten Meßtechniken näherbringen.

Die folgenden Praktikumsversuche werden durchgeführt.

*Rohrwiderstand:*
Der Einfluss der Geometrie, Reynoldszahl und Oberflächenrauheit auf das Widerstandsverhalten von durchströmten Rohren und Rohrleitungselementen

(Krümmern, Ventilen, etc.) wird anhand einer Wasserströmung messtechnisch erfaßt. Für das Experiment wird ein Aufbau mit einem geschlossenen Kreislauf eingesetzt.

Verschiedene Methoden zur Messung von Volumenströmen durch Rohre, wie magneto-induktive und Blenden-Messtechniken, werden eingesetzt und verglichen.

*LDA-basierte Durchflussmesstechnik:*
Anhand einer modernen Messtechnik auf Laser-Doppler-Basis wird der Durchfluß von Wasser durch ein Rohrleitungssystem gemessen.

Die Grundlagen der Laser-Doppler-Anemometrie werden erläutert, und Messungen werden durchgeführt und mit Ergebnissen aus Versuchen verglichen.

Als Grundvoraussetzung für die Anwendung dieser LDA-Messtechnik ist die Laminarität der Strömung wichtig.

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1. Übung in der zweiten Vorlesungswoche

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