Abhängig von Ihrem Studiengang und Ihrer Spezialisierung wird Ihnen das ATF während Ihres gesamten Studiums immer wieder begegnen und Sie durchs Studium begleiten. Ob im Bachelorstudiengang Maschinenbau oder Mechatronik oder im weiterführenden Masterstudiengang Maschinenbau – die Inhalte aus den Bereichen Thermodynamik und Fluidmechanik sind essenzielle Bausteine Ihrer ingenieurwissenschaftlichen Ausbildung.
Aufbauend auf der Vorlesung Thermodynamik 1 im dritten Semester vertiefen Sie Ihr Wissen in Fluid & Thermo in weiterführenden Modulen. Sie entwickeln ein fundiertes Verständnis für komplexe physikalische Prozesse und lernen, ingenieurwissenschaftliche Herausforderungen mit wissenschaftlichen Methoden zu lösen. Durch praxisnahe Lehrveranstaltungen, Laborübungen und spannende Forschungsprojekte erhalten Sie die Möglichkeit, das theoretische Wissen direkt anzuwenden und wertvolle Kompetenzen für Ihre berufliche Zukunft zu erwerben. Wir freuen uns darauf, Sie auf diesem Weg zu begleiten!

In dieser Vorlesung lernen Sie die Grundlagen der Fluidmechanik kennen. Neben den Eigenschaften von Fluiden beschäftigen wir uns mit der Stromfadentheorie zur Beschreibung eindimensionaler Probleme, wie etwa der verlustbehafteten Rohrströmung. Weiterhin werden die Grundlagen zur Beschreibung kompressibler Strömungen eingeführt und die Strömung in der Laval-Düse behandelt. Anschließend wird der Impulssatz zur Bestimmung aerodynamischer Kräfte sowie die Aerodynamik von Tragflügeln behandelt.
Untersuchung eines Tragflügels im Windkanal
Prof. Dr.-Ing. Hagen Müller / Matthäus Wittek M.Sc.

Aufbauend auf den grundlegenden Kenntnissen aus der Fluidmechanik 1 werden die allgemeinen Erhaltungsgleichungen der Fluidmechanik (Navier-Stokes-Gleichungen) eingeführt und analytische Lösungen für ausgewählte Probleme abgeleitet. Auf dieser Basis werden die Grundlagen für die numerische Lösung dieser Gleichungen gelegt, und das erlangte Wissen in einem Cloud-basierten CFD-Praktikum vertieft. Anschließend werden die Themen Ähnlichkeitsmechanik und Gasdynamik weiter vertieft.
Cloud-basiertes CFD-Praktikum
Prof. Dr.-Ing. Hagen Müller

Diese Vorlesung vermittelt die theoretischen Grundlagen und praxisnahe Anwendung der numerischen Strömungssimulation. Mit der Open-Source-Software OpenFOAM führen die Studierenden eigenständig Simulationen durch, werten sie aus und bearbeiten forschungsnahe Problemstellungen. Dabei entwickeln sie numerische Lösungsansätze, präsentieren ihre Ergebnisse und verfassen einen wissenschaftlichen Abschlussbericht. Zudem erwerben sie grundlegende Kenntnisse zur Anpassung des OpenFOAM-Quellcodes.
Bearbeitung eines forschungsnahen CFD-Projekts in Gruppen
Prof. Dr.-Ing. Hagen Müller / Matthäus Wittek M.Sc.

Diese Vorlesung vermittelt die grundlegenden Konzepte der Thermodynamik und ihre Anwendung in technischen Prozessen. Die Studierenden lernen den ersten und zweiten Hauptsatz der Thermodynamik kennen und nutzen thermodynamische Zustandsgleichungen zur Analyse von Energiewandlungsprozessen. Sie berechnen und bewerten Vergleichs- sowie Kreisprozesse, leiten Maßnahmen zur Wirkungsgradsteigerung ab und analysieren Dampfkraftprozesse mithilfe des Mollier-Diagramms. Ein besonderer Fokus liegt auf der Optimierung von Kraftwerksprozessen zur Reduzierung des Energiebedarfs.
Prof. Dr.-Ing. Hagen Müller

In der Vorlesung Thermodynamik 2 werden die thermodynamischen Grundlagen von Gas-Dampf-Gemischen, der Wärmeübertragung und von Verbrennungsprozessen behandelt. Die Studierenden lernen, technische Prozesse in der Klimatisierung und Trocknung zu analysieren und energetisch zu optimieren. Sie berechnen Wärmeübertragungsprozesse, legen Wärmeübertrager aus und entwickeln Maßnahmen zur Verlustminimierung. Zudem befassen sie sich mit der Wärmefreisetzung in Verbrennungsprozessen und bewerten Strategien zur Emissions- und Treibhausgasreduktion in Energiewandlungsverfahren.
Prof. Dr.-Ing. Hagen Müller