Hauptseminar Elemente der Strömungsmechanik WS 17/18

 

In diesem Seminar werden elementare Begriffe der mathematischen Beschreibung

Wirbel in einem Glas, Wikipedia

der Fluiddynamik anhand von niedrig-dimensionalen Beispielen, illustrativ und in vereinfachten Situationen  vermittelt.  Zu solchen 'Elementen der Strömungsmechanik' gehört der Begriff der Trajektorie und  der Strömungslinie,  der Stromfunktion,  die Potential-Strömung,  die Wirbelstärke, die Wirbellinie, der Wirbelschlauch, die Zirkulation, oder die  Stoß- und Verdünnungswelle.

Die physikalische Gesetze der Erhaltung der Masse, des Mommentum und der Energie werden erklärt und  in die Sprache der partiellen Differentialgleichungen übersetzt. Unterschiedliche Effekte in  der reibungsfreien Fluiden, (idealen Gasen) und viskosen Flüssigkeiten, zum Beispiel in den Grenzschichten der Strömung  werden studiert.

 

Trajektorie eines Fluidteilchen, Quelle: Chorin, Marsden, A Mathematical Introduction to Fluid Mechanics

Vorkentnisse:

Mathematische Analysis der Funktion einer und mehreren Veränderlichen, Differential- und Integralrechnung.

Zielgruppe:

M.Ed. und B.Sc. (Mathematik)

 

Literatur:

[A] A. Chorin, J.E. Marsden: A Mathematical Introduction to Fluid Mechanics, link

 

 

Vorträge und organisatorisches

Die Themenübersicht und vorläufige Themenzuteilung finden sie hier.

Die Seminarvorbesprechungen finden im Semester am Montag 12-14 Uhr statt.

In der ersten Semesterwoche findet am Montag 10-12 Uhr eine allgemeine Vorbesprechung zum ganzen Seminarablauf statt.

Vorträge (60 bis 90 Min.) zu folgenden Themen werden von Studenten präsentiert. Im Anschluss daran  wird eine schriftliche Ausarbeitung des jeweiligen Thema verfasst und zusammen mit dem Vortrag benotet.

Bereich I: Gleichungen der Fluid-Dynamik
Thema/ Termin Teilnehmer
2. SW:   Euler Gleichungen, Erhaltung der Masse und des Momentum Mayer, Vortrag
3. SW: Euler Gleichungen, Erhaltung der Energie und Isentrope Fluide Heinrichs, Vortrag
4. SW:  Rotation und Wirbel Silvestri,Vortrag Teil 1, Teil 2 
5. SW:  Die Navier-Stokes Gleichungen Lang, Vortrag
6. SW: Die Rolle des Drucks in den Navier-Stokes Gleichungen Brixius, Vortrag
7. SW: Clay Milennium Problem für die Navier-Stokes Gleichungen Schroll, Vortrag
Bereich II: Potentialströmungen und schwach-viskose Strömungen
Thema/ Termin Teilnehmer
8. SW:  Potentialströmung Niedermayer, Vortrag
9. SW: Am 11.12. 2017 fällt Seminar aus und wird in der 10. SW nachgeholt ---
10. SW: Grenzschichten und die Prandtl Gleichung

10. SW: Grenzschichten 2

Wego, Vortrag

Burkard Vortrag

Bereich III: Gasdynamik in einer Dimension
Thema/ Termin Teilnehmer
11. SW: Einführung in die Charakteristiken Naujoks Vortrag
12. SW: Charakteristiken 2 Eisen
13. SW: Stoßwellen und schwache Lösungen Scholtes Vortrag
14. SW: Stoßwellen und die Eindeutigkeit Geyer
15. SW: Riemann Problem Wilhelm
(16. SW: Verbrennungswellen) ---

 

Aktuelles

Schriftliche Ausarbeitungen von den jeweiligen Themen finden Sie in der READER Dokumentenbibliothek.