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Applications in Computational Science and Engineering - Wahlmodule14

Computational AcousticsNoch keine Bewertungen für dieses Modul.Computational Fluid MechanicsIn diesem Modul lernst du numerische Methoden zur Lösung akustischer Probleme kennen, insbesondere die Finite-Elemente-Methode (FEM) und die Randelementemethode (BEM). Am Ende bist du in der Lage, die Methodengrundlagen zu erklären, typische Probleme bei Außenraum- und Fluid‑Struktur‑Kopplungen zu beurteilen und ein einfaches FEM- bzw. BEM‑Programm in MATLAB umzusetzen.5 ECTSläuft dieses SemesterMW2323Computational Thermo-Fluid DynamicsNoch keine Bewertungen für dieses Modul.Computational Fluid MechanicsDu erhältst einen Überblick über numerische Methoden zur Lösung von Wärme- und Thermofluiddynamik-Problemen und lernst gute Programmierpraktiken in Matlab. Am Kursende kannst du physikalische und mathematische Eigenschaften der maßgeblichen partiellen Differentialgleichungen analysieren und passende numerische Algorithmen implementieren, um typische Wärmeübertragungsprobleme zu lösen.4 ECTSläuft dieses SemesterMW2134Numerische Methoden für ErhaltungsgleichungenNoch keine Bewertungen für dieses Modul.Computational Fluid MechanicsDu lernst die Herleitung und numerische Lösung von Erhaltungsgleichungen für konservative Größen. Im Modul behandelst du skalare und gekoppelte Systeme, den Umgang mit Unstetigkeiten sowie Riemann-Probleme und wendest konservative numerische Verfahren wie die Godunov-Methode sowie höherwertige, stabile Verfahren an.3 ECTSläuft dieses SemesterMW2337Particle-Simulation Methods for Fluid DynamicsNoch keine Bewertungen für dieses Modul.Computational Fluid MechanicsDu lernst Teilchen-basierte Simulationsverfahren für Strömungsprobleme kennen – von atomaren Methoden über kinetische Modelle bis zu makroskopischen Partikelsolvern. Am Ende verstehst du die Grundlagen der jeweiligen Modelle, ihre Algorithmen und weißt, wann welche Methode anwendbar ist.3 ECTSläuft dieses SemesterMW0696Advanced Fluid MechanicsNoch keine Bewertungen für dieses Modul.Computational Fluid MechanicsDu erhältst eine vertiefte Einführung in die Kontinuumsbeschreibung von Fluiden, die Herleitung und Anwendung von Bilanz- und Bewegungsgleichungen sowie analytische Lösungen der Navier–Stokes-Gleichungen. Am Ende kannst du Grenzschichtphänomene (laminar und turbulent), Strömungsinstabilitäten sowie grundlegende Aspekte turbulenter Strömungen und Transportprozesse (Advektion/Diffusion) erklären und auf einfache technische Probleme anwenden.6 ECTSkein Termin dieses SemesterBGU41021
9 weitere in Applications in Computational Science and Engineering - WahlmoduleAn Introduction to Microfluidic SimulationsNoch keine Bewertungen für dieses Modul.Computational Fluid MechanicsDu erhältst einen kompakten Überblick über Mikrofluidiksysteme, ihre speziellen Eigenschaften und die Unterschiede zu klassischen Strömungsproblemen. Anhand verschiedener numerischer Modelle auf Makro-, Meso- und Mikroskala lernst du geeignete Simulationsmethoden kennen und kannst am Ende ausgewählte Verfahren und deren Anwendungsbereiche erklären.3 ECTSkein Termin dieses SemesterMW0642Biofluid MechanicsNoch keine Bewertungen für dieses Modul.Computational Fluid MechanicsDu lernst, wie Fluidmechanik auf biologische Systeme angewendet wird, insbesondere auf Blutfluss in Gefäßen und Strömung in der Lunge. Am Ende kannst Du fluidmechanische Prinzipien und mathematische sowie numerische Methoden nutzen, um biologische Vorgänge zu beschreiben und zu simulieren.5 ECTSkein Termin dieses SemesterMW0376Computational AerodynamicsNoch keine Bewertungen für dieses Modul.Computational Fluid MechanicsIn diesem Modul lernst Du die Grundlagen und praktische Anwendung der rechnerischen Aerodynamik (CFD). Du erhältst Einführungen in die Navier-Stokes-Gleichungen, numerische Lösungsverfahren (u. a. Finite-Volumen-Methoden), Turbulenzmodellierung, Randbedingungen, Netzgenerierung sowie Analyse und Visualisierung von Simulationen. Am Ende bist Du in der Lage, Strömungssimulationen aufzusetzen, durchzuführen und deren Ergebnisse kritisch zu bewerten.5 ECTSkein Termin dieses SemesterLRG0110Finite Elemente in der FluidmechanikNoch keine Bewertungen für dieses Modul.Computational Fluid MechanicsIn diesem Modul lernst Du, Finite-Elemente-Methoden für stationäre und zeitabhängige Konvektions‑Diffusions‑Probleme sowie für inkompressible Strömungen zu entwickeln und anzuwenden. Am Ende kannst Du die grundlegenden numerischen Herausforderungen solcher fluidmechanischen Probleme erkennen und geeignete FE‑Strategien zur Lösung einsetzen.3 ECTSkein Termin dieses SemesterMW2452Lattice Boltzmann methodsNoch keine Bewertungen für dieses Modul.Computational Fluid MechanicsDu lernst die Lattice-Boltzmann-Methode (LBM) als Alternative zu klassischen CFD-Verfahren: wie das Verfahren aus kinetischen Modellen abgeleitet wird, wie Streaming- und Kollisionsschritte funktionieren und welche Vorteile LBM bei komplexen Geometrien, mikroskopischen Wechselwirkungen und Parallelisierung bietet. Am Ende kannst du die Methode theoretisch einordnen, implementieren und auf ausgewählte Modellprobleme aus Wissenschaft und Technik anwenden.9 ECTSkein Termin dieses SemesterCIT4130009Numerische Methoden in der Fluidmechanik (CFD)Noch keine Bewertungen für dieses Modul.Computational Fluid MechanicsDu lernst numerische Methoden zur Lösung von Strömungsproblemen (insbesondere inkompressible Navier–Stokes- und Konvektions–Diffusions-Gleichungen). Am Modulende kannst du numerische Verfahren (Finite-Differenzen, Finite-Volumen, gewichtete Residuen), Zeitintegrationsschemata und Lösungsverfahren implementieren, deren Fehler und Stabilität einschätzen und Simulationsergebnisse fachgerecht interpretieren.6 ECTSkein Termin dieses SemesterBGU41028Praktikum Numerische BiomechanikNoch keine Bewertungen für dieses Modul.Computational Fluid MechanicsDu lernst, wie biologische Systeme mit der Finite-Elemente-Methode (FEM) realitätsnah modelliert und simuliert werden. Am Ende kannst du patientenspezifische Geometrien aus medizinischen Bilddaten rekonstruieren, Netze erzeugen, FE-Simulationen durchführen und die Ergebnisse zur Bewertung z. B. von Rupturrisiken auswerten.4 ECTSkein Termin dieses SemesterMW2247Simulation turbulenter Strömungen auf HPC-Systemen (IN2311, MW2048)Noch keine Bewertungen für dieses Modul.Computational Fluid MechanicsDu lernst, wie man turbulente, inkompressible Strömungen numerisch modelliert und auf Hochleistungsrechnern (HPC) simuliert. Dazu gehören Grundlagen der RANS-Gleichungen, Turbulenzmodellierung, numerische Diskretisierung und Lösungsmethoden sowie Parallelisierung und Visualisierung von Simulationsdaten. Am Ende kannst Du entsprechende Algorithmen analysieren, in C++ implementieren und auf verteilten Systemen ausführen sowie Ergebnisse vor einem Fachpublikum präsentieren.5 ECTSkein Termin dieses SemesterMW2048Turbulent Flow Simulation on HPC-SystemsNoch keine Bewertungen für dieses Modul.Computational Fluid MechanicsDu lernst die Grundlagen und numerische Behandlung turbulenter, inkompressibler Strömungen kennen, von RANS-Gleichungen über Turbulenzmodellierung bis zu Validierung. Außerdem setzt Du die Algorithmen in C++ um, parallelisierst sie für verteilte HPC-Systeme und führst Simulationen samt Visualisierung durch.5 ECTSkein Termin dieses SemesterIN2311