Modulvorstellung Numerische Simulation Modulverantwortung: Prof. Dr.-Ing. R. Schilling...

Technische Universität München

Lehrstuhl für Fluidm echanik Abteilung Hydraulische Maschinen•

o. P rof. D r.-Ing. habil. Rudolf SchillingFLM

Modulvorstellung Numerische Simulation

Modulverantwortung:Prof. Dr.-Ing. R. Schilling

Modulberatung:Dipl.-Ing. Andreas JantzenTelefon 089/289-16299E-Mail [email protected] Nach Vereinbarung

Diese Datei ist im Internet erhältlich unter www.lhm.mw.tum.de/~jantzenaACHTUNG: Damit die Links funktionieren evtl. auf Vollbild schalten.

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Inhalt

• Allgemeines zum Modul• Fächervorstellung• Platz im Modulsystem• Offizielle Liste Modul, Stand 10/2005• Beispielstudiengang




• Das Modul gibt einen Überblick über die Vorgehensweisen bei der numerischen Simulation komplexer Festkörper- und Fluidsysteme. Es werden die strömungs-technischen, mechanischen und mathematisch-informationstechnischen Grundlagen vermittelt, die erforderlich sind, um Simulations- und Optimierungsmethoden zu entwickeln und diese in der Anwendung zu beurteilen. Im Rahmen der angebotenen Praktika, wird die Anwendung solcher Verfahren an konkreten Problemstellungen dargestellt.

• Ziele:• Aufbereitung der Vorgehensweisen bei der Simulation komplexer

Festkörper- und Fluidsysteme• Förderung der Entwicklungs- und Beurteilungsfähigkeit für diese

Simulationsmethoden• Förderung interdisziplinärer Simulation und Optimierung




Was bringt mir das Modul

• Physikalische Zusammenhänge modellieren lernen• Kennenlernen der Grundlagen aktueller CFD und

Comutational Mechanics Programme

• Wissen wie man tagtägliche Fragestellungen auf einfache Weise mit Programmen wie Matlab, Mathematica, Scilab oder auch in einer nativen Programmiersprache (C++, Fortran, Java) implementiert




Grundlagenfach

• Bedeutung der Modellbildung und der numerischen Simulation

• Grundsätzliche Vorgehensweise bei der Erstellung von Modellen zur Simulation realer Prozesse im Maschinenwesen

• Anwendungsfelder und Beispiele• Methoden und Verfahren der

Modellbildung• Simulationsverfahren in der Mechanik

sowie in der Thermo-Fluiddynamik und Regelungstechnik

Modellbildung und Simulation (verpflichtend)Baier, Bender, Schilling LHM, ITM, LLB (SS, 3SWS)

http://www.lhm.mw.tu-muenchen.de/mitarbeiter/herrmanns/public_html/lehre/MouSi/modellbildung_de.html

http://www.lhm.mw.tu-muenchen.de/mitarbeiter/herrmanns/public_html/lehre/MouSi/modellbildung_de.html




Vertiefungsfächer

• Aerodynamik des Flugzeugs I Breitsamter AER, WS• CFD Aided Design von Strömungsmaschinen Schilling FLM, WS• Numerische Aeroakustik Sesterhenn AER, SS• Finite Elemente Wall, LNM, WS• Fluidmechanik II Schnerr FLM, WS• Gasdynamik Schnerr FLM,

SS• Grundlagen der numerischen Strömungsmechanik Adams, AER,

WS• Modellierung und Simulation el.-mech. Systeme Schröder EAT (EI), WS• Multidisciplinary Design Optimization Baier LLB, SS• Numerische Simulation realer Strömungen Schilling FLM, SS• Turbulente Strömungen Adams, AER, SS• Wärme- und Stoffübertragung Polifke, Stichlmair TD/FVT, WS• Ein frei wählbares Fach aus Anlage 2 FPO




Aerodynamik des Flugzeugs I Adams, AER, WS• Aufgabe und Charakteristiken der

instationären Aerodynamik • Dimensionslose Kenngrößen,

aerodynamische Beiwerte bei instationären Flugzuständen

• Grundlagen der instationären Aerodynamik

• Grundgleichungen der instationären, reibungsfreien Gasdynamik, Potentialströmungen

• Integraldarstellung der Tragflügelumströmung:

• Pulsierende Tragfläche (Dickenproblem), schwingende Tragfläche (Auftriebsproblem)

• Druckverteilung am harmonisch schwingenden Profil in inkompressibler Strömung und Unterschallströmun




Aerodynamik des Flugzeugs II Breitsamter, AER, WS• Grundlagen

– Geometrie (3D)– Beiwerte und Nachlauf

• Rechnung & 3D Entwurf– Dickenproblem– Auftriebsproblem

Berechnungsverfahren– Einfluss des Grundrisses– Seitenbewegung

• Kompressibilität– Unterschallströmung/

Transsonik– Überschallströmung




CFD Aided Design von StrömungsmaschinenProf. Dr.-Ing. habil. R. Schilling, FLM, WS• Klassische Entwurfsverfahren.• Computergestützte, interaktive

Entwurfsverfahren (Computer Aided Design).

• Strömungssimulation (CFD).• Integration von CAD- und CFD-

Tools zu einem CFD-Aided Design-System.

• Praktische Übungen.

http://www.lhm.mw.tu-muenchen.de/mitarbeiter/wundererr/public_html/vorlesungen/cfd_aided_design_de.html




Numerische Aeroakustik (Computational Aeroacoustics)Dr.sc.techn. Jörn Sesterhenn, AER, WS

• Die Numerik der Aeroakustik ist eigentlich als Vorlesung fur Studenten gedacht, die die Grundlagen der Aeroakustik (SS) bereits gehoert haben. Falls die

• Kompressible Navier-Stokes Gleichungen • Lineare Wellenausbreitung (Charakteristiken) • Kompatibilitätsgleichungen • Finite Differenzen Verfahren hoher Ordnung • Kompakte Ableitungsverfahren • Zeitintegrationsverfahren hoher Ordnung • Optimierte Runge-Kutta-Verfahren • Rechenbeispiele

http://www.flm.mw.tu-muenchen.de/~jls/



http://univis.tum.de/form?__s=2&dsc=anew/lecture_view&lvs=mw/mw6/stroe/aeroak&founds=mw/mw6/stroe/aeroak,/numeri&nosearch=1&ref=main&sem=2004s&__e=710






Einführung in die numerischen Methoden der FluiddynamikManhart, AER, WS

• Grundgleichungen der Fluidmechanik • Begriffe in der numerischen

Fluidmechanik • Diskretisierungsmethoden für Raum

und Zeit • Lösungsverfahren für die Navier-

Stokes-Gleichung • Löser für diskrete

Gleichungssysteme • Berechnungsgitter • Praktische Übungen

http://www.flm.mw.tu-muenchen.de/Vorlesungen/numfluidI.html

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Finite Elemente Wall, LNM, WS

• Theoretische und numerische Ansätze zur Modellierung von Strukturen bzw. Festkörpern aus dem Ingenieurwesen

• Interaktion von Modellierung, Diskretisierung und Lösung von Festkörpersystemen

• 3D Festkörper: Erhaltungsgleichungen, FE Diskretisierung, Variationsprinzipien, Lösungskomponenten und Anwendungen

• Timoshenko- und Euler/Bernoulli-Balkentheorie, sowie Reissner-Mindlin- und Kirchhoff-Plattenmodelle: "locking" Phänomene, robuste Elementformulierungen, Anwendungen

• Lineare Dynamik




Fluidmechanik IIUniv. Prof. Dr.-Ing. habil. G. H. Schnerr, FLM, SS• Grundgleichungen• Schallgeschwindigkeit• Machzahl• Verdichtungsstoß• Stromfadentheorie bei

veränderlichem Querschnitt• Potentialströmung• Adiabate kompressible

Rohrströmung mit Reibung• Profilumströmung im linearen

Überschall

http://www.lhm.mw.tu-muenchen.de/gd/lehrveranstaltungen/vorlesungen/fluidmechanik_ii_de.html




GasdynamikUniv. Prof. Dr.-Ing. habil. G. H. Schnerr, FLM, SS

• Transsonische Phänomene - Technische Beispiele• Erhaltungsgleichungen• Linearisierte zweidimensionale Überschallströmung M∞ > 1• Kompressible Umströmung schlanker Profile M∞ < 1

Singularitätenverfahren• Nichtlineare Wellenausbreitung - Charakteristikentheorie• Der instationäre Verdichtungsstoß• Linearisiertes Stoßwellenrohr• Nichtlineares Stoßwellenrohr• Nichtlineare 2-D stationäre Überschallströmungen• Exakte graphische Lösung von Mehrfachstoßproblemen -

Herzkurvendiagramm• Zusammenhang von Epizykloide und Stoßpolare• Profilumströmung mit anliegendem Verdichtungsstoß• Technische Beispiele für stationäre Stoßprobleme• Schallnahe Strömungen• Kompressible Strömungen mit Energiezufuhr• Nichtklassische Gasdynamik• Transsonische Gitterströmungen

http://www.lhm.mw.tu-muenchen.de/gd/lehrveranstaltungen/vorlesungen/gasdynamik_de.html




Grundlagen der numerischen StrömungsmechanikAdams, AER, WS

• Grundgleichungen der Strömungsmechanik • Diskretisierungsverfahren • Verfahren für die Grundtypen von Strömungsgleichungen • Iterative Verfahren und Konvergenzbeschleunigung • Lösung der inkompressiblen Strömungsgleichungen • Besonderheiten bei turbulenten Strömungen




Kompressible Strömungen mit Reibung und Wärmeleitung

Sesterhenn, FLM, WS• Grundgleichungen kompressibler Strömungen mit Reibung und Wärmeleitung

– Navier-Stokes-Gleichungen – Wirbeltransportgleichung – Entropiebilanz – Divergenz der Bewegungsgleichung

• Ursache von Kompressibilitätseffekten • Kompressible laminare Strömungen • Ähnlichkeitstransformationen • Kompressible turbulente Strömungen • Statistisch gemittelte Navier-Stokes-Gleichungen • Transportgleichungen für Reynoldsche Spannungen

und turbulente Dissipationsrate • Turbulenzerscheinungen in Grenzschicht, Kanal,

Vermischungsschicht, Freistrahl • Wechselwirkungen mit Stößen

http://www.flm.mw.tu-muenchen.de/Vorlesungen/kompstroemung.html

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Methode der finiten Elemente IDr. Radan Sedlacek, LAM WS

• Virtuelle Verrückungen, Minimum der potentiellen Energie

• Galerkin- und Ritz-Verfahren • Lösungsmethoden für lineare

Gleichungssysteme• Elastisches Kontinuum • Finite Elemente für Stäbe und

Scheiben

http://www.lam.mw.tum.de/lehre/vorlesung/haupt_modul_8_de.html




Modellierung und Simulation el.-mech. SystemeDr. Martin Otter, DLR WS (Innenstadt!)

• Modellierung kontinuierlicher Systeme: Signal- und Energie-Fluß, Objektdiagramm als Verallgemeinerung von Blockdiagramm und Bondgraph (Beispiele), Modellierung von elektrischen Schaltungen, Antriebssträngen, 3D-mechanischen Systemen, Wärmeleitung, Kühlleitungen und Ein/Ausgangsblöcken mit Objektdiagrammen.

• Mathematische Beschreibung kontinuierlicher Systeme:Differential-Algebraische Gleichungen (DAE), lineare DAEs, singuläre DAEs, Index einer DAE, Index-Reduktionsmethoden, überbestimmte DAEs, schwach besetzte Gleichungssysteme, BLT-Transformation, Tearing, Code-Generierung für DAEs bei Echtzeit-Anwendungen, Integrationsverfahren.

• Unstetige und strukturvariable Systeme: Zeit- und Zustandsereignisse; endliche Automaten und Petrinetze; effiziente Behandlung vieler Schaltelemente; Synchronisierung von Ereignissen; konsistenter Schaltzustand; Ereignisbehandlung bei Echtzeit-Anwendungen; Modellierung idealer Elemente wie idealer elektrischer Schalter, Diode, Thyristor, Coulomb-Reibung; Modellierung schaltender Aktuatoren, wie Kupplungen, Getriebe, Stromrichter-Stellglieder.

• Die Vorlesung wird durch Übungen am Rechner unterstützt (Übungsstunde). Beispiele und Übungen werden mit der Simulationssoftware Dymola der schwedischen Firma Dynasim auf der Basis der Modellierungssprache Modelica durchgeführt. (Beispiele: Modelica-Gesamtmodell eines Roboters, Modelica Bibliotheken). Dymola kann sehr gut in Kombination mit Matlab und Simulink verwendet werden, wobei für die schwierigen physikalischen Systemteile Modelica/Dymola und für die Regelung, Simulation und Analyseverfahren Matlab/Simulink verwendet wird. Studenten der Vorlesung erhalten die Dymola Simulationssoftware mit einer PC-Lizenz für das Wintersemester um die Übungsaufgaben bearbeiten zu koennen. Falls kein eigener PC zur Verfügung steht, können die Übungen auch auf PCs vom Lehrstuhl für elektrische Antriebssysteme durchgeführt werden.

http://www.eat.ei.tum.de/lehre/omms.html



http://www.eat.ei.tum.de/lehre/ModelicaImages/libraries.png

http://www.dynasim.se/

http://www.modelica.org/

http://www.modelica.org/library/Examples/robot.html

http://www.modelica.org/library/Examples/robot.html

http://www.modelica.org/library/library.html

http://www.modelica.org/library/library.html




Multidisciplinary Design OptimizationUniv.-Prof. Dr.-Ing. H. Baier, LLB

• typical multiphysics problems (structure-thermal interaction, structure-fluid-interaction, structure-control-interaction)

• multiphysics design problems from an engineering point of view

• essentials in multiphysics analysis• mathematical problem statements

for multiphysics design problems• typical solution strategies

(mathematical and informal)• demonstration examples

The lecture will be done in a mixed form of classical lectures, seminar, and student's presentations.




Numerische Simulation realer StrömungenDipl.- Ing. Mathias Bogner, LHM, SSStrömungsmechanische

Bewegungsgleichungen• Diskretisierung mit Finiten

Differenzen/Finiten Volumen• geometrische und numerische

Netzgenerierung• Grundlagen der

Turbulenzmodellierung• Anwendung von CFD-Codes

(computational fluid dynamics) zur Simulation einfacher Strömungen

• Diskussion und Analyse der Ergebnisse im Postprocessing




Turbulente Strömungen Adams, AER, SS

• Neue Vorlesung, noch keine Informationen verfügbar




Wärme- und StoffübertragungProf. Ph.D. Wolfgang Polifke, TD, WS• Teil I Wärmeübertragung• Stationäre Wärmeleitung: Rippen & Nadeln; Auffrischen des Bilanzierens am (differentiellen) Element und des

Aufstellens von Differentialgleichungen.• Instationäre Wärmeleitung: Reihenlösungen nach Fourier; halbunendlicher Körper; Quellenfunktion der

Fourier’schen Diffenenzialgleichung.• Wärmeleitung mit Quelle: Ortsabhängige Quellendichte; Phasenübergang als Wärmequelle – Schmelzen und

Erstarren. • Wärmeübergang in durchströmten Rohren und Kanälen: Kritische Reynoldszahl und Einlauflänge; Laminare,

ausgebildete Rohrströmung; Thermische Einlaufströmung; Weitere Kanalgeometrien und empirische Korrelationen; Korrelationen für turbulente Rohrströmung.

• Freie Konvektion: Boussinesq-Näherung der Navier-Stokes Gleichungen; Kennzahlen und Ähnlichkeitsgesetze; Hydrostatisches Gleichgewicht in Dichteschichtungen; Instabiles hydrostatisches Gleichgewicht; Rayleigh-Benard Konvektion; Herleitung der Ähnlichkeitslösung für die isotherme Wand.

• Warmeübergang mit Phasenumwandlung: Einflussgrößen und dimensionslose Kennzahlen; Kondensation; Laminare und turbulente Filmkondensation; Warmeübergang beim Sieden; Siedekurve nach Nukijama.

• Strahlungsaustausch: Richtungsabhangigkeit der Emission; Sichtfaktoren; Strahlungsaustausch zwischen diffusen,grauen Strahlern; Detaillierte Form des Gesetzes von Kirchhoff.

• Numerische Methoden: Stationare Wärmeleitung in zwei Dimensionen; Instationäre Warmeleitung.

• Teil II Stoffübertragung• Stofftransport in ruhenden Medien: Diffusion, Konvektion, instationärer Stofftransport.• Stoffübergang über Phasengrenzen: Stoffübergangskoeffizienten, Stoffdurchgangskoeffizienten, Wärmetönung

beim Stoffübergang.• Stoffübergangsmodelle: Filmmodell, Grenzschichtmodell, Penetrationsmodell, Oberflächenerneuerungsmodell,

Gebrauchsgleichungen für Stoffübergangskoeffizienten.• Stoffübergang mit chemischer Reaktion: Unendlich schnelle und irreversible Reaktionen, kinetisch kontrollierte

irreversible Reaktionen 2. Ordnung.

http://www.td.mw.tum.de/tum-td/de/studium/lehre/waerme_u_stoff




Ergänzungsfächer (Auswahl!)

• Aerodynamik des Flugzeugs II Breitsamter AER SS

• Modellbildung und Simulation in der Werkstofftechnik Werner WKM WS

• Numerische Optimierung strömungstechnischer Systeme Schilling LHM SS

• Regelungs- und Steuerungstechnik II Buss (LSR) WS • Roboterdynamik Ulbrich AM

SS • Simulation der Zweiphasenströmung in der Prozesstechnik Wolfert TD SS • Systemtheorie in der Mechatronik Ulbrich AM

WS• Gas- Flüssigkeitsgemische Polifke TD WS• Numerische Berechnung turbulenter Strömungen Wengle FLM WS




Numerische Optimierung strömungstechnischer Systeme

Dipl.-Ing. S. Thum, LHM, (SS, unter Vorbehalt)• Darstellung der Optimierungsproblematik

• Beschreibung sequentiell deterministischer Optimierungsalgorithmen (gradientenbasierte Algorithmen und direkte Suchverfahren)

• Definition der Optimierungsaufgabe, Berücksichtigung von Gleichheits- und Ungleichheitsbedingungen

• Anwendung des lehrstuhleigenen Optimierungssystems auf einfache Problemstellungen, wie z.B. die Minimierung der Strömungsverluste in einem Diffusor, einem Krümmer sowie einem ebenen Gitter.

http://www.lhm.mw.tu-muenchen.de/mitarbeiter/thums/public_html/numerische_optimierung_de.html

http://www.lhm.mw.tu-muenchen.de/mitarbeiter/thums/public_html/numerische_optimierung_de.html




Praktika (als Empfehlung)

• CAD/CAM im Strömungsmaschinenbau Schilling LHM WS

• Methode der finiten Elemente Werner WKM WS/SS

• Numerische Simulation realer Strömungen Schilling LHM SS

• Simulation thermo-fluiddynamischer Prozesse Polifke TD WS/SS

• Praktikum Hydraulische Maschinen und Anlagen

Schilling LHM SS




CAD/CAM im StrömungsmaschinenbauDipl.-Ing. F. Schmalhorst, FLM, WS

• Nur im Wintersemester• Anmeldung in der ersten

Vorlesungswoche WS• Software CATIA V5• Möglichkeit HIWI-Stelle im nächsten

Semester bei erfolgreichem Abschluss des Praktikums

http://www.lhm.mw.tu-muenchen.de/mitarbeiter/kronschf/public_html/prkt_cadcam/prkt_cadcam_de.html




Zeitplan Praktikum CAD/CAM im Strömungsmaschinenbau (WS)

Vorlesung Praktikumstermine Freier Übungsbetrieb

Mo 12.00-12.45 Uhr

Mo 13.00-17.00 Uhr

Di 12.00-18.00 Uhr

Do 9.00-17.00 Uhr

Fr 9.00-13.00 Uhr

Anmeldung: Dienstag, 18. Oktober 2005 und Mittwoch, 19. Oktober 2005 bei Dipl.-Ing. C. Schmalhorst im Raum MW 2728.

Erste Vorlesung und Einführung am Montag, den 25.10.2004

http://www.lhm.mw.tu-muenchen.de/mitarbeiter/kronschf/public_html/prkt_cadcam/prkt_cadcam_de.html




Weitere CAD-Praktika der Fakultät Maschinenwesen• PE - Lehrstuhl für Produktentwicklung (Prof. Dr.-Ing. U. Lindemann):

Praktikum Rechnerintegrierte Produktentwicklung - CAD (CAD)

• PE - Lehrstuhl für Produktentwicklung (Prof. Dr.-Ing. U. Lindemann) undiwb - Institut für Werkzeugmaschinen und Betriebswissenschaften (Prof. Dr.-Ing. M. Zäh): Praktikum CAD / CAM (PE) bzw. Praktikum CAD / CAM (iwb)

• LAA - Lehrstuhl für Apparate- und Anlagenbau (Prof. Dr.-Ing. K. Strohmeier): Praktikum CAD im Anlagenbau

• llt - Lehrstuhl für Luftfahrttechnik (Prof. Dr.-Ing. D. Schmitt): Praktikum CAD im Flugzeugbau - CATIA V5

http://www.pe.mw.tu-muenchen.de/index.php?inhalt=praktika&typ=CAD

http://www.pe.mw.tu-muenchen.de/index.php?inhalt=praktika&typ=CAD-CAM

http://www.iwb.tum.de/CAD_CAM_%3Cbr%3EPraktikum.html



http://www.laa.mw.tu-muenchen.de/lehre/cad-praktikum.html

http://www.llt.mw.tum.de/studium/praktika/catia.htm




Praktikum Hydraulische Maschinen und AnlagenDr.-Ing. W. Knapp Dipl.-Ing. S. Riemann• Verlustbeiwerte von

Rohrleitungsarmaturen • Bestimmung der Kennlinie

einer Kreiselpumpe • Bestimmung der Kennlinie

einer Peltonturbine • Bestimmung des Kennfeldes

einer • Francisturbine

Lasermessung von • Geschwindigkeitsfeldern in

Strömungsmaschinen

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Praktikum Numerische Simulation realer Strömungen

Dipl.- Ing. Danjiel Anciger, FLM, SS• Einführung in LINUX und die Programmiersprache C

• Umsetzung des Problems "1D-Konvektions-Diffusions-Gleichung" in einen eigenen Programmcode (analytische Lösung, numerisch stationäre Lösung, numerisch instationäre Lösung mittels Finiter Differenzen)

• Netzgenerierung • 2D-Strömungen (Diffusorströmung) • Anwenden eines 2D-Codes (NS2D;

entwickelt am FLM) mit verschiedenen Turbulenzmodellen sowohl stationär als auch instationär

• Auswertung der Ergebnisse mit TECPLOT

• Erstellen von Animationen instationärer Strömungsphänomene

http://www.lhm.mw.tu-muenchen.de/mitarbeiter/jusufj/public_html/praktikum/prkt_num_sim_de.html

http://www.lhm.mw.tu-muenchen.de/mitarbeiter/jusufj/public_html/praktikum/prkt_num_sim_de.html




Weitere Programmier-Praktika der Fakultät Maschinenwesen

• TD - Lehrstuhl für Thermodynamik (Prof. Dr.-Ing. Sattelmayer):

• Simulation thermo-fluiddynamischer Prozesse

• Lehrstuhl für Werkstoffkunde und Werkstoffmechanik (Prof. Dr. mont. Ewald Werner):

• Methoden der Finiten Elemente

http://www.td.mw.tum.de/tum-td/de/studium/lehre/prak_simtfp



http://www.lam.mw.tu-muenchen.de/lehre/vorlesung/feprakde.html




Fachmodul Numerische Mechanik

• Vertiefungsfächer• Finite Elemente (verpflichtend), Wall, WS, 3 SWS • Nichtlineare Finite-Element-Methoden, Wall, SS, 3 SWS • Finite Elemente in der Werkstoffmechanik, Werner/Sedlacek, SS, 3 SWS • Grundlagen der numerischen Strömungsmechanik, Adams, WS, 2 SWS • Numerische Methoden für Ingenieure, Wall, WS, 3 SWS • Mehrkörpersimulation, Ulbrich, SS, 2 SWS • Parallele Programmierung und Hochleistungsrechnen, Bungartz (IN), WS, 3

SWS • Trends in der numerischen Mechanik, Wall, SS, 3 SWS • Systemtheorie in der Mechatronik, Lohmann, WS, 3 SWS • Multidisciplinary Design Optimization, Baier, SS 3 SWS • Gas-Flüssigkeitsgemische, Polifke, WS, 3 SWS • Ein frei wählbares Fach aus Anlage 2 FPO

http://www.lnm.mw.tum.de/teaching/fe




Fachmodul Numerische Mechanik Ergänzungsfächer (als Empfehlung)• Grundlagen turbulenter Strömungen, Adams, SS, 2 SWS • Kontinuumsmechanik für Ingenieure, Werner, SS, 3 SWS • Plastomechanik, Werner, SS, 2 SWS • Numerische Optimierung strömungstechnischer Systeme, Schilling, SS, 3

SWS • Numerische Aeroakustik, Sesterhenn, WS, 2 SWS • Wissenschaftliche Visualisierung für Computational Engineering,

Westermann (IN), WS, 3 SWS • Microfluidics, Adams/Hu, SS, 2 SWS • Biofluidmechanik, Liepsch, SS, 2 SWS

Praktika• Finite Elemente Praktikum, Wall, WS, 4 SWS • Computational Mechanics Praktikum, Wall, SS, 4 SWS • Software Lab - Praktikum, Wall, WS+SS, 4 SWS • CAD, verschiedene




Modulempfehlung

Grundsätzlich natürlich mit allen Modulen der Energie- und Prozesstechnik kombinierbar, je nach persönlichem Interesse!

• Thermo-Fluidmechanik (physikalische Modellierung)• Umweltverträgliche Energiesysteme (regenerative

Energien)• Flugantriebe und Strömungsmaschinen (Luft- und

Raumfahrttechnik)• Fluidverfahrenstechnik (Verfahrenstechnik)• Verbrennungsmotoren (KFZ-Technik)• Numerische Mechanik




Anhang: Offizielle Liste des DHP- Amtes - Vertiefungsfächer• Vf1 Aerodynamik des Flugzeugs IAdams• Vf2 Aerodynamik des Flugzeugs IIAdams• Vf17 CFD-Aided Design von Strömungsmaschinen Schilling• Vf158 Computational Aeroacoustics Sesterhenn• Vf180 Finite Elemente Wall• Gf1 Fluidmechanik II Schnerr• Vf144 Gasdynamik Schnerr• Vf177 Grundlagen der numerischen Strömungsmechanik Adams• Vf77 Modellierung und Simulation elektromech. Systeme Schröder• Vf79 Multidisciplinary Design Optimization Baier• Vf82 Numerische Simulation realer Strömungen Schilling• Vf176 Turbulente Strömungen Adams• Gf6 Wärme- und Stoffübertragung Polifke/Sattelmayer, Stichlmair




Anhang: Offizielle Liste des DHP- Amtes - Ergänzungsfächer• Ef4 Aeroelastik Breitsamter• Ef31 Finite Elemente II Werner • Ef66 Modellbildung und Simulation in der

Werkstofftechnik Werner• Ef71 Numerische Optimierung strömungstechnischer

Systeme Schilling• Vf104 Regelungs- und Steuerungstechnik II Buss• Ef88 Roboterdynamik Ulbrich• Vf107 Simulation der Zweiphasenströmung in der

Prozesstechnik Wolfert • Vf119 Systemtheorie in der Mechatronik Lohmann




Anhang: Offizielle Liste des DHP- Amtes - Praktika

• Pk10 CAD/CAM im Strömungsmaschinenbau Schilling

• Pk29 Finite Elemente Wall• Pk30 Numerische Simulation realer Strömungen

Praktikum Schilling• Pk45 Simulation thermo-fluiddynamischer

Prozesse Polifke




Anhang: Beispiel eines Diplomhauptstudiums

• Studiengang Energie- und Prozesstechnik– Fachmodule Numerische Simulation und Thermo-

Fluiddynamik– Grundlagenfächer aus Studiengangliste– Vertiefungsfächer aus Modulliste– Ergänzungsfächer und Praktika frei wählbar




Grundlagenfach Dozent Lehrstuhl

(Fakultät extern)

Semester SWS

Modellbildung und Simulation Schilling LHM SS 3

Vertiefungsfach Dozent Lehrstuhl

(Fakultät extern)

Semester SWS

Aerodynamik des Flugzeugs I - Profile N.N FLM WS 3 Aerodynamik des Flugzeugs II - Konfiguration

N.N FLM WS 2

CFD Aided Design von Strömungsmaschinen

Schilling LHM WS 3

Finite Elemente I Werner WKM WS 3 Kompressible Strömungen mit Reibung und Wärmeleitung

Friedrich FLM SS 3

Modellierung und Simulation el.-mech. Systeme

Schröder EAT (EI) WS 3

Multidisciplinary Design Optimization Baier LLB SS 3 Numerische Simulation realer Strömungen

Schilling LHM SS 3

Fluidmechanik II Schilling LHM SS 3

Wärme- und Stoffübertragung Polifke/Sattelmayer, Stichlmair

TD/FVT WS 3

Wissenschaftliches Rechnen anhand von Beispielen

Huckle IN SS 3

Ein frei wählbares Fach aus Anlage 2 FPO

Ergänzungsfach (als Empfehlung) Dozent Lehrstuhl

(Fakultät extern)

Semester SWS

Aero-thermodyn. Simulationsmethoden Brehm LFA WS 2 Finite Elemente II Werner WKM SS 3 Modellbildung und Simulation in der Werkstofftechnik

Werner WKM WS 2

Numerische Optimierung strömungstechnischer Systeme

Schilling LHM SS 3

Regelungs- und Steuerungstechnik II Schmidt EI WS 3 Roboterdynamik Ulbrich AM SS 2 Simulation der Zweiphasenströmung in der Prozesstechnik

Wolfert TD SS 2

Systemtheorie in der Mechatronik Ulbrich AM WS 3

Praktika (als Empfehlung) Dozent Lehrstuhl

(Fakultät extern)

Semester SWS

CAD/CAM im Strömungsmaschinenbau

Schilling LHM WS 4

Methoden der finiten Elemente Werner WKM WS/SS 4 Numerische Simulation realer Strömungen

Schilling LHM SS 4

Simulation thermo-fluidmechanischer Prozesse

Sattelmayer TD WS/SS 4

Grundlagenfach Dozent Lehrstuhl

(Fakultät extern)

Semester SWS

Wärme- und Stoffübertragung Polifke/Sattelmayer, Stichlmair

TD/FVT WS 3

Vertiefungsfach Dozent Lehrstuhl

(Fakultät extern)

Semester SWS

Thermodynamik II (verpflichtend) Sattelmayer TD SS 3 Brennstoffzellen in der Energietechnik Stimming E19 (PH) SS 3 Energetische Nutzung von Biomasse und Rohstoffen

Hein LTK SS 3

Fluidmechanik II Schilling FLM SS 3 Gas-Flüssigkeitsgemische Polifke TD WS 3 Gasturbinen Kau LFA WS 3 Kompressible Strömungen mit Reibung und Wärmeleitung

Friedrich FLM SS 3

Simulation der Zweiphasenströmung in der Prozesstechnik

Wolfert TD SS 2

Thermische Kraftwerke Kwanka LTK SS 3 Verbrennung Sattelmayer TD SS 3 Verbrennungsmotoren Zeilinger LVK WS 3 Ein frei wählbares Fach aus Anlage 2 FPO

Praktika (als Empfehlung) Dozent Lehrstuhl

(Fakultät extern)

Semester SWS

Regelungstechnik für Maschinenbauingenieure

Sachs LFM SS 4

Simulation thermo-fluiddynamischer Systeme

Sattelmayer TD WS/SS 4

Thermische Kraftanlagen Hein LTK WS/SS 4 Wärmetechnik Sattelmayer TD WS 4

Ergänzungsfach (als Empfehlung) Dozent Lehrstuhl

(Fakultät extern)

Semester SWS

Aero-thermodyn. Simulationsmethoden ..

Brehm LFA WS 2

Ähnlichkeit und dimensionslose Kennzahlen

Stichlmair FVT SS 2

Chemische Verfahrenstechnik N.N CVT WS 3 Energieoptimierung für Gebäude Blumenberg Archit. SS 3 Grundlagen der Aeroakustik Sesterhenn LFM SS 2 Kältetechnik N.N TD WS 3 Numerische Berechnungsmethoden energietechnischer Systeme

Karl/Hein LTK WS 2

Solarthermie und Photovoltaik Sattelmayer TD SS 3

Numerische Simulation Thermo- Fluiddynamik

Gasdynamik




Abhängigkeiten Vorlesungen Hauptdiplom am Beispiel Thermodynamik




Ablaufplan Studium1.Semester (WS) Semester-

ferien2. Semester (SS) Semester-

ferien3. Semester (WS) Semester-

ferien4.Semester (SS)

Thermische Verfahrenstechnik I

P

R

A

K

T

I

K

U

M

Brennstoffzellen

S

E

M

E

S

T

E

R

A

R

B

E

I

T

Gas- Flüssigkeitsgemische

CFD Aided Design von

Strömungsmaschinen

Thermische Kraftwerke

Methoden der Energiewandlung

Kompressible Strömungen

Aero- thermodynamische

Simulationsmethoden

Ähnlichkeit und Dimensionslose

Kennzahlen

Modellierung und Simulation

Elektromechanische Systeme

Fluidmechanik II Gasdynamik

Kältetechnik Kompressible Strömungen mit

Reibung

Praktikum CAD/CAM Numerische Simulation Realer

Strömungen

Simulation Thermo- Fluiddynamischer

Prozesse

1

2

3

4

1

2

DHPI

DHPII

DIPLOMARBEIT




Vielen Dank für die Aufmerksamkeit…

• Viel Spass beim Studieren!

• Für Fragen ist jetzt die Gelegenheit…

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