319.032 Ein- und Mehrphasenströmungen
Diese Lehrveranstaltung ist in allen zugeordneten Curricula Teil der STEOP.
Diese Lehrveranstaltung ist in mindestens einem zugeordneten Curriculum Teil der STEOP.

2019W, VU, 3.0h, 4.0EC

Merkmale

  • Semesterwochenstunden: 3.0
  • ECTS: 4.0
  • Typ: VU Vorlesung mit Übung

Lernergebnisse

Nach positiver Absolvierung der Lehrveranstaltung sind Studierende in der Lage

1.) Fließgesetzte von viskosen, und viskoelastischen Fluiden zu formulieren und zur Berechnung von einfachen Scherströmungen anzuwenden.

2.) Massen- und Impuls- bzw. Kräftebilanz für Kontrollvolumina in einer Scherströmung aufzustellen und damit die Bewegungsgleichungen für einfache Scherströmungen herzuleiten und zu lösen.

3.) Effekte, die nur bei viskoelastischen Fluiden auftreten, zu beschreiben bzw. erklären.

4.) Normalspannungseffekte bei Nichtnewtonschen Fluiden zu beschreiben und erklären.

5.) Die Bewegungsgleichungen für einfache Scherströmungen (Couette, Rohr- und Filmströmungen) für Newtonsche und Nichtnewtonsche Fluide aufzustellen und für vollausgebildete Strömungen zu lösen.

6.)Die Grundgleichungen und Randbedingungen für inkompressible Strömungen aufzustellen und zu interpretieren.

7.) Das Konzept der mechanischen Ähnlichkeit auf Strömungen anzuwenden und die entsprechenden dimensionslosen Kennzahlen anzugeben.

8.) Die Strömung um Kugeln und Blasen im Falle kleiner und großer Reynolds-Zahlen zu berechnen.

9.) Die Blasen- und Tropfenform bzw. den Widerstand für verschiedene Bereiche der Reynolds- und Weber-Zahl anzugeben.

10.) Potentialströmungen zu charakterisiern und in einfachen Fällen zu berechnen.

11.) Die stationäre Steig- bzw. Sinkgeschwindigkeit von Blasen bzw. Tropfen in einem anderen Fluid zu berechnen.

12.) Kavitation und den Kollaps von Kaviatationsblasen zu erklären.

13.) Den Zerfall von Flüssigkeitsstrahlen zu beschreiben.

14.) Die Schallgeschwindigkeit in kompressiblen Medien (ideales Gas, bzw. Gas/Flüssigkeitsgemisch) zu berechnen.

15.) Den Massenstrom eines kompressiblen Fluids durch eine (Laval)-Düse zu berechnen.

16.) Die kompressible Strömung durch und hinter einer Düse qualitativ zu beschreiben.

17.) Strömungsformen von Mehrphasenströmungen zu charakterisieren.

18.) Die Zustandsgleichungen von homogenen Gas/Flüssigkeitsgemischen anzugeben.

19.) Die Schallgeschwindigkeit eines homogenen Gas- Flüssigkeitsgemischs zu berechnen.

20.) Eindimensionale, homogene Zweiphasenströmungen mit und ohne Reibung zu berechnen.

21.) Zweiphasenströmungen mit Relativgeschwindigkeit zu beschreiben.

22.) Das Driftflussmodel herzuleiten und anzuwenden.

23.) Sedimentationsprobleme mittels kinematischen Wellengleichungen zu berechnen.

24.) Die Aufgaben der Übungssammlung zu lösen.

25.) Die Fragen im Fragenkatalog richtig zu beantworten.

 

Inhalt der Lehrveranstaltung

Einfache Scherströmungen (Couetteströmung, Rohrströmung) Newtonscher und nicht-Newtonscher Flüssigkeiten; Filmströmungen; Bewegung von festen Teilchen, Tropfen und Gasblasen; Kavitation; Zerfall von Flüssigkeitsstrahlen; ab 2017 kompressible eindimensionale Strömungen, Düsenströmungen; homogene Zweiphasenströmungen (Schallgeschwindigkeit, Rohrströmung, Düsenströmung) und Zweiphasenströmungen mit Relativgeschwindigkeit (Festbett, Wirbelschicht, Sedimentation).

Methoden

Um die Studierenden bei Erreichung der definierten Lehrziele zu unterstützen, werden neben dem Vortrag Übungsbeispiele vorgerechnet. Zur Vorbereitung auf die Tests gibt es eine Sammlung an Übungsbeispielen und einen Katalog mit beispielhaften Fragen.

Prüfungsmodus

Prüfungsimmanent

Vortragende

Institut

LVA Termine

TagZeitDatumOrtBeschreibung
Do.12:00 - 13:0003.10.2019 - 30.01.2020GM 4 Knoller Hörsaal Übungsteil
Mo.08:00 - 10:0007.10.2019 - 27.01.2020GM 4 Knoller Hörsaal Vorlesungsteil
Mi.18:00 - 19:0030.10.2019FH Hörsaal 1 1. Test
Fr.14:00 - 15:0029.11.2019FH Hörsaal 1 2. Test
Fr.16:00 - 17:0017.01.2020FH Hörsaal 1 3. Test
Fr.14:00 - 18:0006.03.2020FH Hörsaal 1 Nachtests
Ein- und Mehrphasenströmungen - Einzeltermine
TagDatumZeitOrtBeschreibung
Do.03.10.201912:00 - 13:00GM 4 Knoller Hörsaal Übungsteil
Mo.07.10.201908:00 - 10:00GM 4 Knoller Hörsaal Vorlesungsteil
Do.10.10.201912:00 - 13:00GM 4 Knoller Hörsaal Übungsteil
Mo.14.10.201908:00 - 10:00GM 4 Knoller Hörsaal Vorlesungsteil
Do.17.10.201912:00 - 13:00GM 4 Knoller Hörsaal Übungsteil
Mo.21.10.201908:00 - 10:00GM 4 Knoller Hörsaal Vorlesungsteil
Do.24.10.201912:00 - 13:00GM 4 Knoller Hörsaal Übungsteil
Mo.28.10.201908:00 - 10:00GM 4 Knoller Hörsaal Vorlesungsteil
Mi.30.10.201918:00 - 19:00FH Hörsaal 1 1. Test
Do.31.10.201912:00 - 13:00GM 4 Knoller Hörsaal Übungsteil
Mo.04.11.201908:00 - 10:00GM 4 Knoller Hörsaal Vorlesungsteil
Do.07.11.201912:00 - 13:00GM 4 Knoller Hörsaal Übungsteil
Mo.11.11.201908:00 - 10:00GM 4 Knoller Hörsaal Vorlesungsteil
Do.14.11.201912:00 - 13:00GM 4 Knoller Hörsaal Übungsteil
Mo.18.11.201908:00 - 10:00GM 4 Knoller Hörsaal Vorlesungsteil
Do.21.11.201912:00 - 13:00GM 4 Knoller Hörsaal Übungsteil
Mo.25.11.201908:00 - 10:00GM 4 Knoller Hörsaal Vorlesungsteil
Do.28.11.201912:00 - 13:00GM 4 Knoller Hörsaal Übungsteil
Fr.29.11.201914:00 - 15:00FH Hörsaal 1 2. Test
Mo.02.12.201908:00 - 10:00GM 4 Knoller Hörsaal Vorlesungsteil

Leistungsnachweis

Drei schriftliche Tests, siehe Termine.

Dauer jeweils 45 Minuten. Bei jedem Test sind 15 Punkte erreichbar. Es werden sowohl Begriffe und Definitionen abgefragt als auch zumindest ein Beispiel zu rechnen sein.

Notenschlüssel: Ab 23 Punkte Genügend, ab 29 Befriedigend, ab 35 Gut und ab 40 Punkte Sehr Gut.

Nachtest:  Siehe Termine. Es kann an maximal zwei Nachtests teilgenommen werden.

 

Prüfungen

TagZeitDatumOrtPrüfungsmodusAnmeldefristAnmeldungPrüfung
Fr.14:00 - 15:0029.11.2019FH Hörsaal 1 beurteilt18.11.2019 08:15 - 28.11.2019 13:30in TISS2. Test
Fr.16:00 - 17:0017.01.2020FH Hörsaal 1 beurteilt06.01.2020 08:15 - 16.01.2020 13:30in TISS3. Test
Fr.14:00 - 18:0006.03.2020 FH HS 1beurteiltKeine Anmeldung-Nachtests

Gruppentermine

GruppeTagZeitDatumOrtBeschreibung
Nachtest 1Fr.14:00 - 15:0006.03.2020FH Hörsaal 1 319.032 Ein- und Mehrphasenströmungen Nachtest 1
Nachtest 2Fr.15:10 - 16:1006.03.2020FH Hörsaal 1 319.032 Ein- und Mehrphasenströmungen Nachtest 2
Nachtest 3Fr.16:20 - 17:2006.03.2020FH Hörsaal 1 319.032 Ein- und Mehrphasenströmungen Nachtest 3

LVA-Anmeldung

Von Bis Abmeldung bis
02.09.2019 13:00 29.10.2019 08:34 29.10.2019 14:15

Anmeldemodalitäten:

Die Anmeldung zur LVA ist nötig, um auf die im tuwel-Kurs enthaltenen Lehrmaterialen zugreifen zu können. Bitte melden Sie sich auch zu den drei Prüfungen 1. Test, 2. Test und 3. Test an und gegebenenfalls auch ab. Diese Prüfungen sind nur formal angelegt und dienen einzig dazu, die Teilnehmerzahlen für die drei Tests zu eruieren. Entsprechendes gilt für die Anmeldung zu den Nachtests. Diese kann nur über Gruppen administriert werden, da nicht mehr als eine Prüfung pro Tag im selben Fach möglich ist.

Gruppen-Anmeldung

GruppeAnmeldung VonBis
Nachtest 103.02.2020 08:1505.03.2020 09:00
Nachtest 203.02.2020 08:1505.03.2020 09:00
Nachtest 303.02.2020 08:1505.03.2020 09:00

Curricula

StudienkennzahlSemesterAnm.Bed.Info
033 273 Verfahrenstechnik 5. SemesterSTEOP
Lehrveranstaltung erfordert die Erfüllung der Studieneingangs- und Orientierungsphase STEOP

Literatur

L. Prandtl et al.: Führer durch die Strömungslehre. 9. Aufl., Vieweg, 1990.
H. Brauer: Ein- u. Mehrphasenströmungen. Sauerländer, 1971.
C. Brennen: Fundamentals of Multiphase Flow. Cambridge, 2005.
H.A. Barnes et al.: An Introduction to Rheology. Elsevier, 1989..
H. Kuhlmann, Strömungsmachanik, Pearson, 2007  .
W. Schneider et al. Repetitorium Thermodynamik, 3 Aufl., Oldenbourg, 2012 
Die Vorlesungsunterlagen (Skriptum+Übungsbeispiele) sind im TUWEL-Kurs verfügbar.

Vorausgehende Lehrveranstaltungen

Sprache

Deutsch