Aktualisiert: 2023-05-31
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Ingenieurklausur im Nacken?
Schlüsselwort: Strömungslehre
Ingenieurklausur im Nacken?
Impulsströme
Das Buch befasst sich mit den Grundzügen der physikalischen Modellierung:
Was sind physikalische Modelle und was macht man damit? Wie erstellt man ein solches Modell und was ist hierbei im Einzelnen zu beachten? Welche Vorteile und welche Grenzen und Risiken sind mit der Modellierung physikalischer Phänomene aus unserer Erfahrungswelt verknüpft? Gibt es in diesem Zusammenhang eigentlich „wahre“ Modelle, wenn ja, woran erkenne ich dann „unwahre“, soll heißen „falsche“ Modelle?
Hatte etwa Newton mit seiner richtungsweisenden Philosophiae Naturalis Principia Mathematica letztlich doch „Unrecht“ und sind demzufolge Einsteins Relativitätstheorien „rechtens“? Wie sind physikalische Modellgrößen und Modellgesetze diesbezüglich eigentlich einzuordnen? Was versteht man in der Physik beispielsweise unter dem Modellbegriff Energie und wieso braucht es unbedingt die Entropie? Gibt es Kräfte „wirklich“ oder haben wir es vielmehr mit Impulsströmen zu tun? Wie lässt sich entscheiden, ob eine Modellvorstellung tatsächlich „stimmt“? Lassen sich hierfür geeignete objektive Kriterien finden?
Aktualisiert: 2023-05-30
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Auslegung der Testsektion eines geschlossenen Windkanals für ORC-Fluide
Maximilian Paßmann beschreibt detailliert die Auslegungsverfahren für die einzelnen Bauteile (Kontraktion und Diffusor) und die Konstruktion der modularen Testsektion eines geschlossenen Windkanals für ORC-Fluide. Während die Kontraktion mithilfe eines semianalytischen Verfahrens entworfen wird, beruht die Auslegung des Diffusors auf numerischen Simulationen, deren Ergebnisse mit analytischen Verfahren aus der Literatur verglichen werden. Hierbei geht der Autor besonders auf die konzeptionellen Vorteile eines Stufendiffusors ein. Abschließend stellt er die gesamte Testsektion unter besonderer Beachtung des modularen Aufbaus vor.
Aktualisiert: 2023-05-30
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Auslegung der Testsektion eines geschlossenen Windkanals für ORC-Fluide
Maximilian Paßmann beschreibt detailliert die Auslegungsverfahren für die einzelnen Bauteile (Kontraktion und Diffusor) und die Konstruktion der modularen Testsektion eines geschlossenen Windkanals für ORC-Fluide. Während die Kontraktion mithilfe eines semianalytischen Verfahrens entworfen wird, beruht die Auslegung des Diffusors auf numerischen Simulationen, deren Ergebnisse mit analytischen Verfahren aus der Literatur verglichen werden. Hierbei geht der Autor besonders auf die konzeptionellen Vorteile eines Stufendiffusors ein. Abschließend stellt er die gesamte Testsektion unter besonderer Beachtung des modularen Aufbaus vor.
Aktualisiert: 2023-05-30
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Strömungslehre für den Maschinenbau
Strömungslehre für den Maschinenbau
Strömungslehre für den Maschinenbau
Strömungslehre für den Maschinenbau
Fluidmechanik
Fluidmechanik
Impulsströme
Das Buch befasst sich mit den Grundzügen der physikalischen Modellierung:
Was sind physikalische Modelle und was macht man damit? Wie erstellt man ein solches Modell und was ist hierbei im Einzelnen zu beachten? Welche Vorteile und welche Grenzen und Risiken sind mit der Modellierung physikalischer Phänomene aus unserer Erfahrungswelt verknüpft? Gibt es in diesem Zusammenhang eigentlich „wahre“ Modelle, wenn ja, woran erkenne ich dann „unwahre“, soll heißen „falsche“ Modelle?
Hatte etwa Newton mit seiner richtungsweisenden Philosophiae Naturalis Principia Mathematica letztlich doch „Unrecht“ und sind demzufolge Einsteins Relativitätstheorien „rechtens“? Wie sind physikalische Modellgrößen und Modellgesetze diesbezüglich eigentlich einzuordnen? Was versteht man in der Physik beispielsweise unter dem Modellbegriff Energie und wieso braucht es unbedingt die Entropie? Gibt es Kräfte „wirklich“ oder haben wir es vielmehr mit Impulsströmen zu tun? Wie lässt sich entscheiden, ob eine Modellvorstellung tatsächlich „stimmt“? Lassen sich hierfür geeignete objektive Kriterien finden?
Aktualisiert: 2023-05-18
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Grenzschichttheorie
Die unbedingt erforderlichen Grundlagen der Grenzschichttheorie werden in diesem Buch in knapper, aber verständlicher und mathematisch lückenloser Form dargestellt. Für den Studierenden ist es ein Werkzeug zur Prüfungsvorbereitung. Hinzu kommen anschauliche, zum Teil auch unterhaltsame Anwendungsbeispiele.
Aktualisiert: 2023-05-15
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Impulsströme
Das Buch befasst sich mit den Grundzügen der physikalischen Modellierung:
Was sind physikalische Modelle und was macht man damit? Wie erstellt man ein solches Modell und was ist hierbei im Einzelnen zu beachten? Welche Vorteile und welche Grenzen und Risiken sind mit der Modellierung physikalischer Phänomene aus unserer Erfahrungswelt verknüpft? Gibt es in diesem Zusammenhang eigentlich „wahre“ Modelle, wenn ja, woran erkenne ich dann „unwahre“, soll heißen „falsche“ Modelle?
Hatte etwa Newton mit seiner richtungsweisenden Philosophiae Naturalis Principia Mathematica letztlich doch „Unrecht“ und sind demzufolge Einsteins Relativitätstheorien „rechtens“? Wie sind physikalische Modellgrößen und Modellgesetze diesbezüglich eigentlich einzuordnen? Was versteht man in der Physik beispielsweise unter dem Modellbegriff Energie und wieso braucht es unbedingt die Entropie? Gibt es Kräfte „wirklich“ oder haben wir es vielmehr mit Impulsströmen zu tun? Wie lässt sich entscheiden, ob eine Modellvorstellung tatsächlich „stimmt“? Lassen sich hierfür geeignete objektive Kriterien finden?
Aktualisiert: 2023-05-09
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Ludwig Prandtl – Strömungsforscher und Wissenschaftsmanager
Ludwig Prandtl gilt als Pionier der modernen Strömungsmechanik. Seine Grenzschichttheorie überbrückte eine Jahrhunderte andauernde Kluft zwischen Theorie und Praxis auf diesem Gebiet. Prandtl hinterließ darüber hinaus bleibende Spuren in einer Fülle von ingenieurwissenschaftlichen Disziplinen, von der Festigkeitslehre bis zur Erforschung der Turbulenz. Auch beim Aufbau neuer Institute machte sich Ludwig Prandtl einen Namen: Die Aerodynamische Versuchsanstalt in Göttingen, eine Vorläufer-Einrichtung des Deutschen Zentrums für Luft- und Raumfahrt (DLR), geht auf Prandtls Initiative zurück. Zudem gründete er auch das Kaiser- Wilhelm-Institut für Strömungsforschung, das heute als Max-Planck-Institut für Dynamik und Selbstorganisation fortbesteht. Seine Reputation als „Vater der modernen Aerodynamik“ verschaffte Prandtl auch Einfluss bei politischen Weichenstellungen der Luftfahrtforschung - vom Deutschen Kaiserreich über die Weimarer Republik bis zum „Dritten Reich“. Im Zweiten Weltkrieg zählte er zum Kreis der Berater für die Forschungspolitik des Reichsluftfahrtministeriums. Ludwig Prandtls Korrespondenz mit Kollegen, Forschungsmanagern, Industriellen und Politikern dient dieser Biografie als wichtigste Quelle. Sie ermöglicht einen unverstellten Blick auf die engen Beziehungen zu Technik und Politik, die dieses Wissenschaftlerleben so besonders machten.
Aktualisiert: 2023-05-10
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Ludwig Prandtl – Strömungsforscher und Wissenschaftsmanager
Ludwig Prandtl gilt als Pionier der modernen Strömungsmechanik. Seine Grenzschichttheorie überbrückte eine Jahrhunderte andauernde Kluft zwischen Theorie und Praxis auf diesem Gebiet. Prandtl hinterließ darüber hinaus bleibende Spuren in einer Fülle von ingenieurwissenschaftlichen Disziplinen, von der Festigkeitslehre bis zur Erforschung der Turbulenz. Auch beim Aufbau neuer Institute machte sich Ludwig Prandtl einen Namen: Die Aerodynamische Versuchsanstalt in Göttingen, eine Vorläufer-Einrichtung des Deutschen Zentrums für Luft- und Raumfahrt (DLR), geht auf Prandtls Initiative zurück. Zudem gründete er auch das Kaiser- Wilhelm-Institut für Strömungsforschung, das heute als Max-Planck-Institut für Dynamik und Selbstorganisation fortbesteht. Seine Reputation als „Vater der modernen Aerodynamik“ verschaffte Prandtl auch Einfluss bei politischen Weichenstellungen der Luftfahrtforschung - vom Deutschen Kaiserreich über die Weimarer Republik bis zum „Dritten Reich“. Im Zweiten Weltkrieg zählte er zum Kreis der Berater für die Forschungspolitik des Reichsluftfahrtministeriums. Ludwig Prandtls Korrespondenz mit Kollegen, Forschungsmanagern, Industriellen und Politikern dient dieser Biografie als wichtigste Quelle. Sie ermöglicht einen unverstellten Blick auf die engen Beziehungen zu Technik und Politik, die dieses Wissenschaftlerleben so besonders machten.
Aktualisiert: 2023-05-10
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Impulsströme
Das Buch befasst sich mit den Grundzügen der physikalischen Modellierung:
Was sind physikalische Modelle und was macht man damit? Wie erstellt man ein solches Modell und was ist hierbei im Einzelnen zu beachten? Welche Vorteile und welche Grenzen und Risiken sind mit der Modellierung physikalischer Phänomene aus unserer Erfahrungswelt verknüpft? Gibt es in diesem Zusammenhang eigentlich „wahre“ Modelle, wenn ja, woran erkenne ich dann „unwahre“, soll heißen „falsche“ Modelle?
Hatte etwa Newton mit seiner richtungsweisenden Philosophiae Naturalis Principia Mathematica letztlich doch „Unrecht“ und sind demzufolge Einsteins Relativitätstheorien „rechtens“? Wie sind physikalische Modellgrößen und Modellgesetze diesbezüglich eigentlich einzuordnen? Was versteht man in der Physik beispielsweise unter dem Modellbegriff Energie und wieso braucht es unbedingt die Entropie? Gibt es Kräfte „wirklich“ oder haben wir es vielmehr mit Impulsströmen zu tun? Wie lässt sich entscheiden, ob eine Modellvorstellung tatsächlich „stimmt“? Lassen sich hierfür geeignete objektive Kriterien finden?
Aktualisiert: 2023-05-09
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Ingenieurklausur im Nacken?
Ingenieurklausur im Nacken?
Ein Beitrag zum Verständnis transsonischer, beschleunigter Strömungen im Nachlauf zweier Zentralinjektoren
Die Vermischung zweier oder mehrerer gasförmiger Substanzen ist Basis zahlreicher technischer Anwendungen, in denen eine chemische Reaktion abläuft, z.B. bei der Herstellung von Nanopartikeln in einem Stoßwellen-Strömungsreaktor. In diesem wird ein Präkursor über einen Zentralinjektor in eine beschleunigte, transsonische, gasdynamisch gekühlte Umgebungsströmung eingebracht. Wegen der hohen Geschwindigkeit ist die Verweilzeit im Reaktor kurz - eine Herausforderung für den Mischungsvorgang im Nachlauf des Zentralinjektors. Um diesen Mischungsvorgang technisch zu optimieren, bedarf es eines fundierten physikalischen Verständnisses der vorliegenden Strömungsphänomene. Die vorliegende Arbeit hat es sich zum Ziel gesetzt, anhand zweier Referenzfälle transsonische Nachlaufströmungen systematisch zu untersuchen.
Zu diesem Zweck wurden zwei tropfenförmige Zentralinjektoren exemplarisch ausgewählt, deren stumpfe Hinterkanten jeweils stromauf bzw. stromab des Düsenhalses einer Lavaldüse positioniert waren. Die Strömungsphänomene in den Injektornachläufen sind charakteristisch für eine anfängliche Unterschall- und eine reine Überschallnachlaufströmung und eignen sich somit hervorragend für die Grundlagenuntersuchung transsonischer Nachlaufströmungen.
Im Rahmen dieser Arbeit wurden umfassende experimentelle Untersuchungen mit komplementärer Messtechnik durchgeführt. Der Datensatz umfasst u.a. die Geschwindigkeitsverteilung (Particle Image Velocimetry, PIV), die räumliche Verteilung der Injektorströmung (laserinduzierte Fluoreszenz, LIF) sowie Machzahl- und Temperaturprofile (laserinduzierte thermische Akustik, LITA). Weiterhin wurden die beiden Setups mittels numerischer Simulation durch Lösen der Reynolds-gemittelten Navier-Stokes (RANS) Gleichungen unter Verwendung des Shear Stress Transport (SST) Turbulenzmodells in ANSYS CFX untersucht.
Aktualisiert: 2022-12-30
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