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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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1 Themenkomplex: Schadstoffe Verbrennung und Schadstoffentstehung, Brennkammerauslegung, Brennstoffaufbereitung, Neue Brennkammerkonzepte für niedrige Emissionen, alternative Brennstoffe.

2. Themenkomplex: Lärm Schall, Lärm, Lärmempfinden, Lärmquellen an Antrieb und Flugzeug, Lärmminderung und Schalldämmung im Flugtriebwerk

3. Themenkomplex: Emissionsminimierung am Gesamttriebwerk Neue Konzepte und ihre Bedeutung für die Emissionen

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4. Beschreibung der Lehr- und Lernformen Zunächst werden in einem Vorlesungsteil die Grundlagen der Umweltwirkungen von Luftfahrtantrieben dargestellt.

Anschließend werden die Teilnehmer in Arbeitsteilung selbstständig ein vorgegebenes Thema aufarbeiten und in einem individuellem Vortrag mit anschließender Diskussion vorstellen. Die gewonnenen Erkenntnisse werden in einer Dokumentation festgehalten.

Ergänzend hierzu werden Vorträge externer Wissenschaftler und Industrievertreter angeboten.

5. Voraussetzungen für die Teilnahme

a) obligatorisch: Grundlagen der Luftfahrtantriebe, Luftfahrtantriebe Vertiefung

b) wünschenswert: Leistung und Systeme der Luftfahrtantriebe, Gasturbinen-Grundlagen

6. Verwendbarkeit Verkehrswesen, Maschinenbau, Umwelttechnik

7. Arbeitsaufwand und Leistungspunkte 15 Wochen x 4 Stunden Präsenz im der Vorlesung: 60 Stunden 12 Wochen x 6 Stunden Themenbearbeitung: 72 Stunden Vorbereitung Präsentation: 20 Stunden Dokumentation: 20 Stunden Summe: 172 Stunden = 6 Leistungspunkte Modulkatalog Master Physikalische Ingenieurwissenschaft 318

8. Prüfung und Benotung des Moduls Mündliche Prüfung.

In die Note gehen die Ergebnisse von Seminararbeit und mündlicher Prüfung ein.

Der Anteil wird bei Veranstaltungsbeginn bekannt gegeben.

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

10. Teilnehmer(innen)zahl Keine Beschränkung.

11. Anmeldeformalitäten Anmeldung zur Teilnahme an diesem Modul sowie Vergabe der Themen für die Seminararbeit erfolgen in der ersten Veranstaltung.

Die Anmeldung zur mündlichen Prüfung erfolgt im Prüfungsamt.

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://www.la.tu-berlin.de

Literatur:

13. Sonstiges Modulkatalog Master Physikalische Ingenieurwissenschaft 319

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





6. Verwendbarkeit geeigneter Studiengang:BR- Master Luft- und RaumfahrtBR- Master Physikalische IngenieurwissenschaftenBRBRgeeignete Studienschwerpunkte:BR- Luftfahrttechnik Modulkatalog Master Physikalische Ingenieurwissenschaft 320

7. Arbeitsaufwand und Leistungspunkte Präsenzstudium:BRExperimentelles oder numerisches Arbeiten: 15x4 Stunden = 60 StundenBRBREigenstudium:BRProjektarbeit: 60 Stunden = 180 StundenBRBRPrüfungsvorbereitung: 3x10 Stunden = 30 StundenBRBRSumme: 270 StundenBRLeistungspunkte: 9 LP

8. Prüfung und Benotung des Moduls Prüfungsaquivalente Studienleistungen:BR- ZwischenpräsentationBR- AbschlusspräsentationBRAbgabe eines ProjektberichtesBRBRJede der Teilleistungen muss bestanden werden!

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

10. Teilnehmer(innen)zahl Die Teilnehmerzahl ist, bedingt durch die Projekte, auf 30 Studenten begrenzt.

11. Anmeldeformalitäten Anmeldung zur Lehrveranstaltung:BR- in der ersten VorlesungBRBRAnmeldung zur Prüfung:BRPrüfung muss ensprechend der gültigen Prüfungsordnung angemeldet werden.

12. Literaturhinweise Skript in Papierform vorhanden: ja nein Wenn ja, wo kann das Skript gekauft werden: beim betreuenden Assistenten Skripte in elektronischer Form vorhanden: ja nein

Wenn ja, Internetseite angeben:

Fachkompetenz: 35% Methodenkompetenz: 35% Systemkompetenz: 10% Sozialkompetenz: 20%

2. Inhalte Die Inhalte der Projekte werden aus aktuellen Themen der universitären (z.B. drug-delivery systeme, Molekulardynamik an Grenzflächen) oder der industriellen Forschung führender Chemiefirmen (Dow Chemical Company, Degusssa, Total und BASF) ausgewählt. Forschungsthemen können auch von den Projektteilnehmern bzw. Teilnehmerinnen vorgeschlagen werden.

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4. Beschreibung der Lehr- und Lernformen Im Rahmen des Projektes werden neben der eigentlichen Problemlösung in Gruppen gemeinsame Besprechungen und Berichtsveranstaltungen durchgeführt. Zur Vorbereitung der Berichtsveranstaltungen sind Präsentationen auszuarbeiten. Die Ergebnisse werden in einem Bericht zusammengefasst.

5. Voraussetzungen für die Teilnahme Obligatorisch: Kenntnisse der Thermodynamik

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

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8. Prüfung und Benotung des Moduls Die prüfungsäquivalente Studienleistung besteht aus der benotenden schriftlichen Arbeit und der Präsentation der Ergebnisse. Bei Nichtbestehen kann in einem folgenden Semester die Prüfungsleistung wiederholt werden.

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

10. Teilnehmer(innen)zahl Teilnehmerzahl pro Projektgruppe: 4

11. Anmeldeformalitäten Die Anmeldung erfolgt im Fachgebiet

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Kenntnisse:

- selbständiges Erarbeiten von geeigneten Methoden zur experimentellen Untersuchung aerodynamischer Problemstellungen, sowie Entwurf und Instrumentierung von Versuchsaufbauten

- Funktionsweise von modernen Messprogrammen (Software) zur Anwendung digitaler Messtechnik

- Vertiefung der physikalischen Zusammenhänge bei der Anwendung von Messsystemen sowie der Strömungsphysik

Fertigkeiten:

- selbständige Anwendung digitaler Messtechnik zur gezielten Lösung strömungstechnischer Auffgabenstellungen

- Bearbeitung experimenteller Projekte in einem eng definierten Zeitrahmen

- Erstellen von einfachen Ergebnisprotokollen mit detaillierten Strömungsanalysen sowie die Präsentation von Versuchsergebnissen

Kompetenzen:

- Verantwortungsvoller Umgang mit Versuchsmodellen, Sensorik, Messelektronik und Versuchsanlagen

- Umgang mit anderen Studenten bei der gemeinsamen Bearbeitung der Projekte Fachkompetenz: 35% Methodenkompetenz: 40% Systemkompetenz: 5% Sozialkompetenz: 20%

2. Inhalte

Experimentelles Projekt:

In dieser LV erfolgt Bearbeitung kleinerer Projekte mit typischen aerodynamischen Problemstellungen aus aktuellen Forschungsschwerpunkten in Studentengruppen in selbständiger Arbeitsweise. Zu diesen

Themenschwerpunkten gehören u.a.:

- aktive Beeinflussung des laminar-turbulenten Grenzschichtumschlags (Transition)

- Kontrolle von Strömungsablösungen an Tragfügelhinterkanten, Diffusoren u.a.

- Grenzschichtuntersuchungen mit thermoelektrischen und piezoelektrischen Sensorarrays

- Untersuchung gekoppelter Strömungs- und Temperaturfelder

- aktive Widerstandskontrolle an stumpfen Körpern Die Betreuung der Studentenprojekte erfolgt durch fachkompetente Forschungsassistenten. Ergänzend dazu werden Lehrvorträge zu ausgewählten Themengebieten angeboten. Der Abschluss jedes Projektes erfolgt durch einen schriftlichen Bericht und eine Abschlusspräsentation (Gruppenvortrag.)

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4. Beschreibung der Lehr- und Lernformen Das Modul Experimentelle Methoden der Aerodynamik II ist ausschließlich ein Projektfach.

Aufgabe:

- kleine Projekte werden von Studentengruppen selbständig bearbeitet.

Ergänzend dazu werden Lehrvorträge zu ausgewählten Themengebieten angeboten. Der Abschluss jedes Projektes erfolgt durch einen schriftlichen Bericht und eine Abschlusspräsentation.

Modulkatalog Master Physikalische Ingenieurwissenschaft 324

5. Voraussetzungen für die Teilnahme

a) obligatorisch:

- Aerodynamik I

- Übungsschein "Experimentelle Methoden der Aerodynamik I" (Projektaerodynamik I)

b) wünschenswert:

-Lineare Algebra für Ingenieure,

-Mechanik

- Grundlagen der Elektrotechnik

- Einführung in die Informationstechnik

- Einführung in die klassische Physik für Ingenieure

- Einführung in die moderne Physik für Ingenieure

- Aerothermodynamik I

- systemtechnische Grundlagen und interdisziplinäre Projektarbeit

6. Verwendbarkeit

Dieses Modul ist insbesondere geeignet für den Studiengang:

- Luft- und Raumfahrt

-als Wahlmodul für den Studiengang Physikalische Ingenieurswissenschaft

geeignete Studienschwerpunkte:

-Aerodynamik in der Luft- und Raumfahrt

7. Arbeitsaufwand und Leistungspunkte

Präsenzstudium:

Vorlesung: 5x2 Stunden = 10 Stunden Übung: 5x2 Stunden = 10 Stunden Projektarbeit: 130 Stunden

Eigenstudium:



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