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«Master Physikalische Ingenieurwissenschaft 1. Mathematische Methoden (18 LP) Analysis III für Ingenieure - Seite 1 Grundlagen der Kontinuumstheorie ...»

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Fachkompetenz: 40% Methodenkompetenz: 40% Systemkompetenz: 20% Sozialkompetenz:

2. Inhalte Strömungsmechanische Bilanzgleichungen, Randbedingungen, Behandlung instationärer Terme, Konvektionsschemata höherer Ordnung, Problematik der Strömungsfeldberechnung, inkompressible Strömungen/Druckkorrekturverfahren, Berechnung kompressibler Strömungen, Stabilität, Beeinflussbarkeit, Modellreduktion, komplexe Geometrien, Modifizierung und Ergänzung eines Strömungslösers, Berechnung einfacher Grundlagenkonfigurationen, Strömungsvisualisierung

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4. Beschreibung der Lehr- und Lernformen Darstellung und Diskussion der theoretischen Inhalte sowie Entwicklung von Lösungsansätzen im Wechselspiel zwischen Lehrenden und Lernenden in Kombination mit der Bearbeitung von Beispielaufgaben und der Modifizierung, Ergänzung und Anwendung eines Strömungslösers

5. Voraussetzungen für die Teilnahme

a) obligatorisch: Numerische Mathematik oder Numerische Thermo- und Fluiddynamik - Grundlagen (CFD1)BRb) wünschenswert: Strömungsmechanik, allg. Programmierkenntnisse

6. Verwendbarkeit

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8. Prüfung und Benotung des Moduls Mündliche Prüfung am Ende des Semesters.

9. Dauer des Moduls Das Modul kann in 1 Semester(n) abgeschlossen werden.

10. Teilnehmer(innen)zahl Maximale Teilnehmerzahl: 20 pro Übungsgruppe (Anzahl der Übungsgruppen abhängig von der Anzahl der verfügbaren WM)

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12. Literaturhinweise Skript in Papierform vorhanden: ja nein

Wenn ja, wo kann das Skript gekauft werden:

Skripte in elektronischer Form vorhanden: ja nein Wenn ja, Internetseite angeben: http://cfd2.cfd.tu-berlin.de

Literatur:

P. Wesseling, Principles of Computational Fluid DynamicsBRLeVeque, Numerical Methods for Conservation LawsBRFerziger, Peric, Computational Methods for Fluid Dynamics

13. Sonstiges

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Fachkompetenz: 50% Methodenkompetenz: 40% Systemkompetenz: 5% Sozialkompetenz: 5%

2. Inhalte Grundlagen der Statistik, Boltzmann-Statistik, kanonische, mikro- und makrokanonische Gesamtheit, Entropieberechnung, Herleitung der Hauptsätze der Thermodynamik, Molekulardynamische und MonteCarlo Simulation, Berechnung thermodynamischer Größen mit Hilfe der Statistik.

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4. Beschreibung der Lehr- und Lernformen Vorlesungen und analytische Übungen im Frontalunterricht. In der analytischen Übung wird der Vorlesungsinhalt anhand praxisbezogener Aufgaben vertieft. Rechnerübungen mit moderner Software (MC- und MD Simulation).

5. Voraussetzungen für die Teilnahme Wünschenswert: Besuch des Moduls Thermodynamik II, Kenntnisse in numerischer Mathematik und in der elektronischen Datenverarbeitung.

6. Verwendbarkeit Für die Studiengänge Energie- und Verfahrenstechnik und Physikalische Ingenieurwissenschaften sowie für andere interessierte Studiengänge.

7. Arbeitsaufwand und Leistungspunkte Präsenzzeit IV: 4 SWS* 15 Wochen = 60 h Vor- und Nachbereitung IV: 15 Wochen* 4 h = 60 h Vorbereitung Prüfung: = 60 h Summe= 180 h= 6 LP

8. Prüfung und Benotung des Moduls Die Prüfung zur Lehrveranstaltung "Statistische Thermodynamik" wird in mündlicher Form am Ende der Vorlesungszeit abgehalten. Bei Nichtbestehen kann in einem folgenden Semester die mündliche Prüfung wiederholt werden. Die zweite Wiederholungsprüfung erfolgt in mündlicher Form.

9. Dauer des Moduls Das Modul kann in einem Semester abgeschlossen werden.

10. Teilnehmer(innen)zahl unbeschränkt

11. Anmeldeformalitäten keine Anmeldung erforderlich

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Fachkompetenz: 40% Methodenkompetenz: 30% Systemkompetenz: 20% Sozialkompetenz: 10%

2. Inhalte

- VL: Systematik der Grundoperationen, Grundlagen der Verdampfung, Destillation, Rektifi-kation, Absorption, Extraktion, Adsorption, Membrantechnik, Chromatographie; mit prak-tischen Beispie-len

- UE: Inhalte der Vorlesung anhand von Rechenbeispielen vertieft und veranschaulicht. Prak-tische Übungsbeispiele zur Verdampfung, Destillation, Rektifikation, Absorption, Extraktion, Adsorption, computerunterstützte Berechnung von Grundoperationen

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4. Beschreibung der Lehr- und Lernformen VL/ UE: Frontalunterricht (Beamer, Tafel, OH) Rechnerübungen: selbständiges Arbeiten

5. Voraussetzungen für die Teilnahme Wünschenswert: Thermodynamik II oder gleichwertige Veranstaltung

6. Verwendbarkeit Studiengänge Physikalische Ingenieurwissenschaft und Informationstechnik im Maschinenwesen Die vermittelten Kenntnisse und Methoden sind unentbehrliche Grundlagen für eine Reihe von weiterführenden Lehrveranstaltungen "Verfahrenstechnik I", "Verfahrenstechnik II", "Prozess- und Anlagendynamik" etc. Auch für die praktische Tätigkeit in verschiedenen Industriezweigen sind sie unverzichtbare Grundlagen.

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10. Teilnehmer(innen)zahl VL/ UE: keine Beschränkung Rechnerübung: max. 20 Studierende (10 Rechner, 2 Studierende pro Rechner)

11. Anmeldeformalitäten Die Anmeldung zur Mündlichen Prüfung erfolgt im zuständigen Prüfungsamt, ggf über die onlinePrüfungsanmeldung.





VL und UE: keine Anmeldung erforderlich

12. Literaturhinweise Skript in Papierform vorhanden: ja nein Wenn ja, wo kann das Skript gekauft werden: erste VL, Sprechstunden des zuständigen WM Skripte in elektronischer Form vorhanden: ja nein Wenn ja, Internetseite angeben: http://www.dbta.tu-berlin.de

Literatur:

siehe VL-Skript

13. Sonstiges

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Fachkompetenz: 60% Methodenkompetenz: 30% Systemkompetenz: 10% Sozialkompetenz:

2. Inhalte

- Thermodynamische Grundlagen zur Berechnung von Gleichgewichten in verfahrens- und energietechnischen Anlagen

- Berechnung von Mehrstoff- und Mehrphasengleichgewichten, sowie von Reaktionsgleichgewich-ten.

Beispiele technischer Anwendungen. Experimente während der Vorlesungen veranschauli-chen den Stoff zusätzlich.

- UE: Inhalte der Vorlesung werden anhand von Rechenbeispielen vertieft und veranschaulicht

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4. Beschreibung der Lehr- und Lernformen Vorlesungen / Übungen: Frontalunterricht (Tafel, OH) mit allen Teilnehmer(inne)n. Keine Begrenzung

5. Voraussetzungen für die Teilnahme VL / UE: vorheriger Besuch des Moduls "Thermodynamik Ia" oder "Thermodynamik Ib" ist notwendig.

6. Verwendbarkeit Studiengang Physikalische Ingenieurwissenschaft Die vermittelten Kenntnisse und Methoden sind unentbehrliche Grundlagen für eine Reihe von weiterführenden Modulen, z.B. "Thermische Grundoperationen der Verfahrenstechnik", "Energietechnik I+II", "EIS I+II","Verfahrenstechnik I", "Verfahrenstechnik II", "Prozess- und Anlagendynamik" etc. auch für wissenschaftliche Arbeit und für die praktische Tätigkeit in verschiedenen Industriezweigen sind sie unverzichtbare Grundlagen.

7. Arbeitsaufwand und Leistungspunkte Präsenzzeit VL Thermodynamik II: 15 Wochen zu 4 SWS = 60 h;

Vor- und Nachbereitung VL: 15 Wochen zu 1 SWS = 15 h;

Präsenzzeit Anal. Übung.: 15 Wochen zu 2 SWS = 30 h;

Präsenzzeit Anal. Tutorium.: 15 Wochen zu 2 SWS = 30 h;

Vor- und Nachbereitung Übg. und Tut.: 15 Wochen zu 2 SWS = 30 h;

Vorbereitung Prüfung: = 55 h;

Summe: 220 h, d.h. 7 LP Modulkatalog Master Physikalische Ingenieurwissenschaft 254

8. Prüfung und Benotung des Moduls Schriftliche Prüfung: in der vorlesungsfreien Zeit. Bei Nichtbestehen kann in einem folgenden Semes-ter die schriftliche Prüfung wiederholt werden. Die zweite Wiederholungsprüfung erfolgt in mündlicher Form.

9. Dauer des Moduls Das Modul kann in einem Semester abgeschlossen werden.

10. Teilnehmer(innen)zahl Keine Beschränkung

11. Anmeldeformalitäten Bis zur Einführung eines zentralen elektronischen Anmeldesystems erfolgt die Anmeldung zu einer Schriftlichen Prüfung durch Teilnahme.

Zu VL und UE ist keine Anmeldung erforderlich.

12. Literaturhinweise Skript in Papierform vorhanden: ja nein Wenn ja, wo kann das Skript gekauft werden: erste VL, Sprechstunden des zuständigen WM Skripte in elektronischer Form vorhanden: ja nein Wenn ja, Internetseite angeben: pcitr4.fb10.tu-berlin.de, www.thermodynamik.tu-berlin.de

Literatur:

Gmehling, J. / Kolbe, B.: Thermodynamik, 2. Auflage, VCH-Verlag, Weinheim, 1992 (Lehrbuchsammlung:

5 Lo 299) Smith, J.M. / Van Ness, H.C. / Abbott, M.M.: Introduction to Chemical Engineering Thermodynamics, 5.

Auflage, McGraw-Hill, New York, 1996. (Lehrbuchsammlung: 5 Lo 300) Prausnitz, J.M. / Lichtentaler, R.N. / de Azevedo, E.G.: Molecular Thermodynamics of Fluid-Phase Equilibria, 3. Auflage, Prentice Hall PTR, Upper Saddle River, NJ, 1999

13. Sonstiges

Modulkatalog Master Physikalische Ingenieurwissenschaft 255

Titel des Moduls: Leistungspunkte nach ECTS:

Aerothermodynamik II 9

Verantwortliche/-r des Moduls: Sekreteriat: E-Mail:

Prof. Dr.-Ing. W. Nitsche F2 wolfgang.nitsche@tu-berlin.de Modulbeschreibung

1. Qualifikation Die Studierenden verfügen nach erfolgreichem Bestehen des Moduls Aerothermodynamik II über Kenntnisse in:BR- Funktionsweise moderner Messprogramme und Messsoftware (experimentelle Projekte)BR- Funktionsweise moderner numerischer Softwarepakete (numerische Projekte)BRBRFertigkeiten:BR- Erstellen von Ergebnisprotokollen und Präsentation von ErgebnissenBR- Umgang mit moderner Messsoftware und numerischer SoftwareBR- Umgang mit anderen Studenten bei der gemeinsamen Bearbeitung der ProjekteBR- verantwortungsvoller Umgang mit Versuchsanlagen, Sensorik und MessequipmentBRBRKompetenzen:BR- selbständiges Erarbeiten (in Kleingruppen) von geeigneten Methoden und Lösungen zu aerothermodynamischen Problemstellungen BR- Einhaltung eines eng definierten Zeitrahmens zur Bearbeitung des ProjektesBR- Vertiefung des Verständnisses der in Aerothermodynamik I vermittelten physikalischen Grundlagen Fachkompetenz: 45% Methodenkompetenz: 40% Systemkompetenz: 5% Sozialkompetenz: 10%

2. Inhalte In dieser LV werden kleinere numerische und experimentelle Projekte zu aerothermodynamischen Problemstellungen aus aktuellen Forschungsthermen in Gruppen selbständig bearbeitet und durchgeführt.

Die Betreuung der Projekte erfolgt durch fachkompetente Forschungsassistenten. Ergänzend hierzu werden Lehrvorträge zu ausgewählten Thermengebieten angeboten. Zum Abschluss jedes Projektes gehören zwei Gruppenvorträge und ein schriftlicher Abschlussbericht.BRIn vergangenen Semestern

erfolgreich durchgeführte Projekte hatten u.a. folgende Thermenschwerpunkte:BRNumerische Projekte:

BR- Durchströmung einer Lavaldüse und Bestimmung von Rayleigh- und Fanno-LinienBRAblösebeeinflussung durch Heizen/Kühlen an einem TragflügelBR- Umströmung eines gekühlten Zylinders und Bestimmung der Nusselt-Zahl VerteilungBRBRExperimentelle Projekte:BRVisualisierung von Wandschubspannungsfeldern mit Hilfe der Infrarot-ThermografieBR- Auslegung und Erprobung von auf der Analogie zwischen Wärme und Impulstransport basierenden SensorenBRUntersuchungen zur instationären Prallkühlung

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4. Beschreibung der Lehr- und Lernformen Das Modul Aerothermodynamik II ist ausschließlich ein Projektfach.BRBRAufgabe:BR- kleine Projekte werden von Studentengruppen selbständig bearbeitet BR- es werden sowohl numerisch als auch experimentelle Projekte angeboten BRBRDer Abschluss jedes Projektes erfolgt durch einen schriftlichen Bericht und eine Abschlusspräsentation.

5. Voraussetzungen für die Teilnahme obligatorische Voraussetzungen:BR- Grundlagen der StrömungslehreBR- Übungsschein Aerothermodynamik IBRBRwünschenswerte Voraussetzungen: BR- Lineare Algebra für IngenieureBR- Analysis IBR Analysis IIBR- Differentialgleichungen für IngenieureBREinführung in die InformationstechnikBR- Einführung in die klassische Physik für IngenieureBRAerodynamik I + IIBR- Numerik I



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