VU Modellbildung

Die Prüfung erfolgt schriftlich. 

Erarbeitung der Grundlagen zur systematischen mathematischen Modellbildung für einfache mechanische, fluidische und thermische Systeme basierend auf den Grundprinzipien der Physik.

Mechanische Systeme:
Punkt-Kinematik, Newtonsche Gesetze, Kräftesysteme, Schwerpunkt, Impulserhaltung, translatorische kinetische Energie und potentielle Energie, dissipative Kräfte, Feder-Masse-Dämpfer System, Körper mit veränderlicher Masse, Drehimpulserhaltung, Euler-Lagrange Gleichungen

Pneumatische und hydraulische Systeme:
thermodynamische Grundlagen, Hauptsätze der Thermodynamik und Gibbssche Fundamentalgleichung, Beziehungen zwischen thermischer und kalorischer Zustandsgleichung, Prozessführung, spezifische Wärmekapazität, Materialgesetze von Gasen und Flüssigkeiten, Materialgesetz idealer Gase, Prozessführungen idealer Gase, Massenerhaltung, Impulserhaltung, Energieerhaltung

Wärmeübertragung:
Wärmeleitung, Randbedingungen, erzwungene Konvektion, freie Konvektion, Wärmestrahlung, Wärmequellen, stationäre Wärmeübertragung, ebene Wand, zylinderförmige Wand, vorspringende Teile und Rippen, Wärmetauscher, transiente Wärmeübertragung, numerische Lösung von Wärmeübertragungsproblemen, Finite Differenzen Methode, konzentriert-parametrische Formulierung als RC-Netzwerk