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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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8. Prüfung und Benotung des Moduls Schriftliche Prüfung. Es werden zwei Mal im Jahr Schriftliche Prüfungen angeboten (üblicherweise Anfang März und Ende September). Voraussetzung für die Teilnahme ist ein mit Erfolg bestandener Übungsschein zur zugehörigen analytischen Übung.

9. Dauer des Moduls Das Modul mit der VL "Grundlagen der Mess- und Regelungstechnik " kann in einem Semester abgeschlossen werden.

10. Teilnehmer(innen)zahl Maximale Teilnehmer(innen)zahl: VL unbeschränkt; Analyt. Übung: unbeschränkt;

11. Anmeldeformalitäten Für die VL und Anal. Übungen sind keine Anmeldungen erforderlich.

12. Literaturhinweise Skript in Papierform vorhanden: ja nein Wenn ja, wo kann das Skript gekauft werden: Sekretariat ER 2/1 Skripte in elektronischer Form vorhanden: ja nein Wenn ja, Internetseite angeben: http://www.mrt.tuberlin.de/menue/studium_lehre/lehrangebot/

Literatur:

siehe VL-Skript

13. Sonstiges

–  –  –

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

2. Inhalte Wärmeleitung, innere Reibung, Diffusion, chemische Reaktionen und Viskoelastizität in der Thermodynamik irreversibler Prozesse (TIP). Navier-Stokes-Fourier-Fluide und Mischungen von Eulerschen Flüssigkeiten in der Rationalen Thermodynamik. Kinetische Gastheorie und Erweiterte Thermodynamik (Beschleunigungs- und Stoßwellen, Absorption und Dispersion von Schall und Randwertprobleme)

–  –  –

4. Beschreibung der Lehr- und Lernformen Es kommen Vorlesungen und Übungen zum Einsatz. In den Übungen werden Lösungen der Übungsaufgaben sowohl von dem Lehrenden als auch von den Studierenden vorgestellt.

5. Voraussetzungen für die Teilnahme

a) obligatorisch: Thermodynamik I

b) wünschenswert: Thermodynamik II, Energie- Impuls- und Stofftransport, Tensoranalysis

6. Verwendbarkeit insbesondere geeignet für die Studiengänge Physikalische Ingenieurwissenschaft (PI), Energie- und Verfahrenstechnik und Werkstoffwissenschaften

7. Arbeitsaufwand und Leistungspunkte Kontaktzeit : 60 h Hausaufgaben : 40 h Vor- und Nachbereitung : 40 h Prüfungsvorbereitung : 40 h Der Arbeitsaufwand beträgt insgesamt 180 h; dies entspricht 6 LP (bei 1LP für 30 Arbeitsstunden).

8. Prüfung und Benotung des Moduls mündliche Prüfung am Ende; ein benoteter Übungsschein ist Voraussetzung für die Prüfung

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

10. Teilnehmer(innen)zahl unbegrenzt Modulkatalog Master Physikalische Ingenieurwissenschaft 270

11. Anmeldeformalitäten Mündliche Prüfungen werden spätestens eine Woche vor der Prüfung im Prüfungsamt und beim Prüfenden angemeldet.

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:

Literatur:

Literaturliste wird in der Veranstaltung bekannt gegeben

13. Sonstiges

–  –  –

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

2. Inhalte I. Metallische Werkstoffe Plastische Deformation, Verfestigung, Kriechen, Rekristallisation; Einzel- und Polykristalle, reine Metalle, Legierungen, binäre Verbindungen, mehrphasige Werkstoffe, Superlegierungen; Speicherung von Versetzungen und Verfestigung; Griffith Bruchkriterium, Speicherung von Mikrorissen, Zhurkovs kinetische Theorie des Bruches II. Formgedächtnislegierungen Martensitische Phasentransformationen, Formgedächtnis, Pseudoelastizität, reaktive Spannungen;

Anwendungen in Medizin, Sensorik, Antriebe und Stellglieder (z.B. in MEMS).

III. Elastomere Viskoelastizität und Nichtlinearität, Gedächtniseffekte, Verglasungstemperatur, FrequenzTemperaturzusammenhänge; Masterkurven; Dichtungen, Reibung, adhäsive Vorrichtungen

–  –  –

4. Beschreibung der Lehr- und Lernformen Vorlesung und Übung

5. Voraussetzungen für die Teilnahme

a) obligatorisch: Grundkenntnisse in der Mechanik im Umfang der Module "Statik und elementare Festigkeitslehre" und "Kinematik und Dynamik" bzw. einsemestrige Mechanik (Mechanik E)

b) wünschenswert: Kontinuumsmechanik, z.B. im Umfang des Moduls "Kontinuumsmechanik", Thermodynamik

6. Verwendbarkeit

7. Arbeitsaufwand und Leistungspunkte 4 SWS VL (Präsenz) 15*) x 4 h == 60 h Bearbeitung von Hausaufgaben 15 x 4 h == 60 h Prüfungsvorbereitung 15 x 4 h == 60 h Somit ergibt sich ein Gesamtaufwand pro Semester von 180 Stunden. Dieser entspricht 6 Leistungspunkten.

*) Hierbei wurde von durchschnittlich von 15 Wochen im Semester ausgegangen.

8. Prüfung und Benotung des Moduls Mündliche Prüfung

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

–  –  –

11. Anmeldeformalitäten Anmeldung ist bis zum Tag der Prüfung möglich

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:

Literatur:

13. Sonstiges Modulkatalog Master Physikalische Ingenieurwissenschaft 273

Titel des Moduls: Leistungspunkte nach ECTS:

Phasengleichgewichte in Vielstoffsystemen 6 (Polymerthermodynamik)

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

Prof. Dr. rer. nat. habil. S. Enders TK 7 sabine.enders@.tu-berlin.de Modulbeschreibung

1. Qualifikation Thermodynamische Beziehungen werden im Grundstudium an Zwei- oder höchstens Drei-Stoffgemischen demonstriert.

Für praktische Anwendungsfälle ist diese Vorgehensweise jedoch nicht ausreichend, da sowohl technische als auch natürliche Stoffe in Vielstoffgemischen anfallen. Beispiele sind hier z.B. Polymere (Hauptbestandteil von Kunststoffen) oder Erdöl. Nach einer Wiederholung der Grundlagen der Thermodynamik der Mischungen wird auf spezielle Methoden eingegangen, Vielstoffgemische zu berechnen.

Darüber hinaus bedingt die ausgeprägte Kettenstruktur von Polymeren zusätzliche Besonderheiten im Phasenverhalten und der thermodynamischen Beschreibung dieser Stoffe (Polymerthermodynamik).

Diese werden ausführlich diskutiert. Dieser erste Teil der Vorlesung, der sich über sechs Wochen erstreckt, wird gemeinsam für die Studierenden des internationalen Studienganges "Polymer Science" in englischer Sprache gelesen.

Fachkompetenz: 50% Methodenkompetenz: 30% Systemkompetenz: 10% Sozialkompetenz: 10%

2. Inhalte Inhalt der Vorlesung " Phasengleichgewichte in Vielstoffsystemen ".

Wiederholung thermodynamischer Grundlagen;

Phasengleichgewichte in Polymerlösungen, P-T, P-x Diagramme, Berechnungsmethoden: GE - Modelle (Flory-Huggins, UNIFAC), Berechnung der Aktivitätskoeffizienten, Zustandsgleichungen (Überblick), Störungstheorien.

Die Übungen dienen dazu, die in den Vorlesungen gehörten theoretischen Grundlagen in praktische Rechenarbeit umzusetzen

–  –  –

4. Beschreibung der Lehr- und Lernformen Vorlesungen / Übungen: Frontalunterricht (Tafel, OH) mit allen TeilnehmerInnen Rechnerübungen: max. 10 Personen, selbständiges Arbeiten mit Betreuung

5. Voraussetzungen für die Teilnahme Vorheriger Besuch der LV "Grundzüge der Thermodynamik Ia oder Ib", "Grundzüge der Thermodynamik II " oder "Physikalische Chemie" oder einer gleichwertigen Veranstaltung wird dringend empfohlen

6. Verwendbarkeit Die vermittelten Kenntnisse und Methoden sind unentbehrliche Grundlagen für die praktische Tätigkeit im Bereich Polymertechnik/thermischen Verfahrenstechnik/Erdölverarbeitung.

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8. Prüfung und Benotung des Moduls Eine Mündliche Prüfung im Modul "Phasengleichgewichte in Vielstoffsystemen".

9. Dauer des Moduls Der Block aus VL/UE kann inklusive Prüfung in 1 Semester angeschlossen werden.

10. Teilnehmer(innen)zahl

Maximale Teilnehmer(innen)zahl: VL unbeschränkt; Analyt. Übung: unbeschränkt; Rechnerübung:

Begrenzung durch PC Arbeitsplätze auf max. 20

11. Anmeldeformalitäten Für die VL und Analyt. Übungen sind keine Anmeldungen erforderlich

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: www.thermodynamik.tu-berlin.de

Literatur:

Literatur: siehe VL-Skript

13. Sonstiges Bestandteil der Wahlpflicht- Modulliste Vertiefung Modulkatalog Master Physikalische Ingenieurwissenschaft 275

Titel des Moduls: Leistungspunkte nach ECTS:

Prozess- und Anlagendynamik 6

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

Prof. Dr.-Ing. G. Wozny KWT 9 Guenter.Wozny@tu-berlin.de Modulbeschreibung

1. Qualifikation Die Studierenden

- kennen die Strukturierung der Grundoperationen in der Energie-, Verfahrens- und Umwelttechnik nach der Zeitstruktur der Prozeßabläufe sowie der Prozeßsteuerungen,

- können die nichtlinearen Eigenschaften und das Zeitverhalten von Prozessen beschreiben und zielgerichtet für die Auslegung, die Automatisierung, den Betrieb und die Prozessoptimierung nutzen,

- besitzen Grundlagenkenntnisse der Prozessmodellierung und können diese auf Anwendungen ausgewählter technischer Prozesse und Praxisbeispiele übertragen,

- können Modelle bewerten und eigenständig entwickeln und für gesamte Prozesse Lösungen zum optimalen, flexiblen, sicheren Betrieb von Anlagen erarbeiten,

- besitzen Problemlösungskompetenz für dynamische Aufgabenstellungen,

- besitzen Kompetenzen auf dem Gebiet der angewandten Programmierung, der Modellierung von Grundoperationen und deren Verschaltung unter Einschluss von Automatisierungskonzepten.

Fachkompetenz: 30% Methodenkompetenz: 45% Systemkompetenz: 15% Sozialkompetenz: 10%

2. Inhalte VL "Prozess- und Anlagendynamik"

- Einführung in die Thematik der prozess- und anlagenweiten Betrachtung

- Anlagenweite Automatisierungskonzepte

- Anfahren und des Abfahren von Anlagen, Stör- und Führungsverhalten

- anlagenweite Betrachtung: Sensoren, Aktoren, Rückführungen und komplexe Verschaltungen

- Entwicklung einer allgemeingültigen Modellierungssystematik

- Einfluß von Reaktionen, Wärmerückgewinnungen und Recycleströmen auf die Dynamik

- stationäre Modellierung, Flowsheetsimulation, Methodik der dynamischen Modellierung und dynamischen Simulation, flussgetriebene und druckgetriebene Simulation

- Ermittlung von Freiheitsgraden UE "Prozess- und Anlagendynamik"

- typische Anwendungen

- Nutzung von Software wie MATLAB, MathCAD oder MOSAIC

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4. Beschreibung der Lehr- und Lernformen Es kommen Vorlesungen (mit kleinen Beispielen online unter MathCad ), analytische und rechnergestützte Übungen bzw. Praktika zum Einsatz. Die rechnergestützte Übungen erfolgen in Kleingruppen, die die Aufgaben selbstständig lösen. Es steht ein Fachgebiets- PC-Pool zur Verfügung. Lizenzen der Software ermöglichen eine webbasierte Vertiefung von zu Hause. Bei den analytischen Übungen werden die Aufgaben mit Unterstützung des Lehrenden gelöst

5. Voraussetzungen für die Teilnahme Grundstudium mit allen Mathematikvorlesungen, Thermodynamik und EIS aus dem Hauptstudium Grundkenntnisse der Verfahrenstechnik und der verfahrenstechnischen Grundoperationen wünschenswert: Regelungstechnik Grundvorlesung Modulkatalog Master Physikalische Ingenieurwissenschaft 276

6. Verwendbarkeit Die vermittelten Methoden spielen für die Prozessentwicklung, Prozesssimulation, Anlagenplanung und für den Betrieb verfahrenstechnischer Anlagen eine zentrale Rolle. Sie bilden die Basis für die Entwicklung von optimierten sowie sicherheitskonformen Lösungen und Automatisierungskonzepten.

Darüber hinaus ist das erlernte "Denken in Modellen" allgemein anwendbar

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