Grundlagen der Mehrphasenströmungen

Siehe TUMonline
Anmerkung: Bitte melden Sie sich zur Vorlesung an, da die Zahl der Seminarvorträge beschränkt ist. Nur die Anmeldung zur Vorlesung ist relevant, die Anmeldung zur Übung dient nur zur Vervollständigung des persönlichen Stundenplans.

Nach erfolgreichem Absolvieren des Moduls kennen die Teilnehmer eine Auswahl der in Mehrphasenströmungen auftretenden Phänomene. Darüber hinaus sind sie in der Lage, diese Phänomene mittels der Grundgleichungen der Thermo-Fluiddynamik zu modellieren und haben entsprechende Problemlösungskompetenzen entwickelt. Im Rahmen der Seminarvorträge lernen die Studierenden sich anhand von wissenschaftlicher Originalliteratur in ein Themengebiet einzuarbeiten. Dabei werden die in der Vorlesung behandelten Inhalte erweitert bzw. vertieft. Darüber hinaus wird geübt, Vorträge zu konzipieren und zu präsentieren.

Gas-Flüssigkeitsgemische spielen eine herausragende Rolle in der Energie- und Prozesstechnik, man denke an Brennstoffsprays in Dieselmotoren oder Gasturbinen, das Sieden von Wasser im Dampferzeuger eines Kraftwerkes, oder die Verteilung von Luftblasen in begasten Rührreaktoren oder Blasensäulen. In der Vorlesung wird eine Auswahl von physikalisch interessanten und technisch relevanten Phänomenen behandelt. Technische Anwendungen werden exemplarisch vorgestellt, im Mittelpunkt stehen jedoch die zugrunde liegenden physikalischen Gesetzmäßigkeiten. Es wird herausgearbeitet, wie sich die unterschiedlichsten Phänomene jeweils durch die Grundlagen der Thermo-Fluiddynamik, d.h. die Erhaltungssätze und Transportgleichungen für Masse, Impuls und Energie, erklären und quantitativ beschreiben lassen. In den Übungen zur Vorlesung wird der in der Vorlesung behandelte Stoff durch Bearbeitung von Aufgaben vertieft. Wer die Veranstaltung als Vertiefungsfach mit 5 ECTS belegen möchte, muss einen Seminarvortrag von ca. 15 min Dauer beitragen. Thema nach Absprache - natürlich mit Bezug zu den Inhalten der Vorlesungen. Die Teilnehmer erhalten Unterstützung zur Gestaltung und Präsentation ihres Vortrags, u.a. in Form einer allgemeinen Einführungsveranstaltung seitens des Zentrums für Schlüsselkompetenzen (ZSK) zum Vortragsaufbau und zur Vortragsweise, sowie der Möglichkeit eines Probevortrags mit anschließender Feedbackrunde am ZSK.

Vorkenntnisse über Fluidmechanik sowie Wärme- und Stoffübertragung werden vorausgesetzt!

Wer die Veranstaltung als Vertiefungsfach mit 5 ECTS belegen möchte, muss einen Seminarvortrag von ca. 15 min Dauer beitragen. Thema nach Absprache - natürlich mit Bezug zu den Inhalten der Vorlesungen. Die Teilnehmer erhalten Unterstützung zur Gestaltung und Präsentation ihres Vortrags, u.a. in Form einer allgemeinen Einführungsveranstaltung seitens des Zentrums für Schlüsselkompetenzen (ZSK) zum Vortragsaufbau und zur Vortragsweise, sowie der Möglichkeit eines Probevortrags mit anschließender Feedbackrunde am ZSK. Genaueres dazu in der ersten Vorlesung und Übung.

Schriftliche Klausur (90 Minuten, mit Unterlagen), oder mündliche Prüfung (je nach Anzahl Teilnehmer). Seminarvorträge werden nach einer Feedbackrunde mit den anderen Studierenden im Einzelgespräch analysiert und bewertet Falls GMS als Vertiefungsfach belegt wird, geht die Bewertung des Seminarvortrags in die Gesamtnote ein.

Liquid-Vapor Phase-Change Phenomena V. P. Carey, Taylor & Francis (1992) Bubbles, Drops, and Particles R. Clift, J. R. Grace and M. E. Weber, Academic Press, New York (1978) Multiphase Flows with Droplets and Particles C. Crowe, M. Sommerfeld and Y. Tsuji, CRC Press (1998) Bubble Dynamics and Cavitation M. S. Plesset and A. Prosperetti, Ann. Rev. Fluid Mech, 9 pp. 145-185 (1977) Wärmeübertragung W. Polifke und J. Kopitz, Pearson Education, München (2005) Strömung und Wärmeübergang in Gas - Flüssigkeits - Gemischen F. Mayinger, Springer, Wien (1982)