Nach positiver Absolvierung der Lehrveranstaltung sind Studierende in der Lage, typische strömungsmechanische Problemstellungen zu klassifizieren, in Form von Differentialgleichungen zu modellieren, über dimensionslose Kennzahlen zu charakterisieren sowie die Modellgleichungen gegebenfalls systematisch zu vereinfachen und zu lösen.
Grundbegriffe der Kinematik und Dynamik von Fluiden, Reynoldssches Transporttheorem, Grundgleichungen in integraler und differentieller Form, Kinematik und Thermodynamik der Deformation, Konstitutivgleichungen, Navier-Stokes Gleichungen, Wirbelsätze, Sprungbedingungen an Unstetigkeitsflächen, Modellgesetze und Kennzahlen (Dimensionsanalyse), schleichende Strömungen, Grundlagen der Gasdynamik (Stromfadentheorie, senkrechter Verdichtungsstoß, Laval-Düse, schiefer Verdichtungsstoß, Prandtl-Meyer-Expansion), dissipative Stoßstruktur, inkompressible und kompressible Potentialströmungen (Unter- und Überschallprofiltheorie), Grenzschichttheorie.
Die Vorlesung folgt dem Prinzip "vom Allgemeinen zum Besonderen", d.h. ausgehend von den Grundgleichungen werden für die behandelten Anwendungsfälle reduzierte Modellgleichungen abgeleitet und diese dann weitgehend mit analytischen Methoden behandelt. Besonderes Augenmerk wird dabei auf die Identifikation von Störparametern (große oder kleine dimensionslose Kennzahlen) in Hinblick auf die Anwendung von Störungsmethoden zur systematischen Vereinfachung der i. Allg. nichtlinearen Gleichungen gelegt.
Videoformat-VO (zoom-Meetings) nach dem Skriptum (beziehbar über TU Verlag, Freihaus)
[Tafelvortrag im Zusammenspiel mit einem Vorlesungsskriptum bei Verfügbarkeit eines Hörsaals; ist dies wegen COVID-19 (Maßnahmen) nicht möglich oder sinnvoll, wird ein entsprechendes Ersatz-Video-Format angeboten (Informationen dazu rechtzeitig über TISS-News). Erarbeitung der Grundlagen und Diskussion von typischen Anwendungsfällen.]
online-Skriptum mit Literaturliste oder Druckversion davon über TUVerlag beziehbar:
http://shop.tuverlag.at/de/stroemungslehre-tph?info=127 <http://shop.tuverlag.at/de/stroemungslehre-tph?info=127>
Kenntnisse aus Thermodynamik und mathematische Methoden der theoretischen Physik (Integralsätze, Indexschreibweise, Klassifizierung von partiellen Differentialgleichungen, Potentialtheorie, Funktionentheorie, Störungstheorie) von Vorteil.
