Technische Universit├Ąt Ilmenau

Electromagnetic Flow Control - Modultafeln of TU Ilmenau

The Modultafeln have a pure informational character. The legally binding information can be found in the corresponding Studienplan and Modulhandbuch, which are served on the pages of the course offers. Please also pay attention to this legal advice (german only). Information on place and time of the actual lectures is served in the Vorlesungsverzeichnis.

subject properties subject number 5898 - common information
subject number5898
departmentDepartment of Mechanical Engineering
ID of group2346 (Engineering Thermodynamics Group)
subject leaderProf. Dr. Christian Cierpka
languageDeutsch, auf Nachfrage Englisch
term Sommersemester
previous knowledge and experience

Mathematik und Physik für Ingenieure, Grundlagen der Elektrotechnik

Maths and physics for engineers, basics in electrical engineering

learning outcome

Die Studenten sollen die physikalischen Mechanismen der Wechselwirkung zwischen elektromagnetischem Feld und der Strömung von elektrisch leitfähigen Flüssigkeiten verstehen (Grundlagen der Magnetohydrodynamik). Dieses Wissen soll ihnen erlauben, Methoden zur Strömungsbeeinflussung oder -messung für eine gegebene Industrieanwendung zu beurteilen bzw. auszuwählen.

The students should understand the physics which governs the interaction of magnetic and electric fields with flows of electrically contucting fluids (Basic Magnetohydrodynamics). This knowledge should allow them to identify which flow control or flow measurement methods can be used for a given engineering application.

content

Vorlesung

Kapitel 0: Wiederholung der Grundgleichungen Grundgleichungen der inkompressiblen Fluiddynamik, Reynolds und Hartmann Zahl, Wechselwirkungsparameter, Maxwell Gleichungen, Skin Effekt, Induktionserwärmung

Kapitel 1: Strömung im homogenem Magnetfeld Hartmann Strömung, Hartmann Pumpe, MHD Generator, konvektive Dämpfung durch ein magnetisches Feld

Kapitel 2: Strömung im inhomogenem Magnetfeld elektromagnetische Pumpe, elektromagnetisches Rühren bei tiefen Frequenzen, Beispiel des kontinuierlichen Stranggießens von Stahl

Kapitel 3: Strömung im hochfrequenten Magnetfeld elektromagnetisches Rühren bei hohen Frequenzen, Formung freier Oberflächen, Instabilitäten freier Oberflächen, Induktionserwärmung

Kapitel 4: Methoden zur Strömungsmessung Strömungsmessung mit elektrischem Potential, Thermoelemente, Strömungsmessung mit Lorentzkräften, Strömungsmessung mit Ultraschall Demonstration

4 Stunden praktische Arbeit in Gruppen von 4 Stundenten zur Strömungsmessung mit elektrischem Potential

Lecture

Chapter 0: A reminder of the basic equations basic equations of the incompressible fluid dynamics, Reynolds, Hartmann number, interaction parameter, Maxwell equations, skin effect, induction heating

Chapter 1: Flows under homogenous magnetic fields Hartmann flow, Hartmann pump, MHD generator, convection damping by a magnetic field

Chapter 2: Flows under non homogeneous magnetic fields electromagnetic pumps, low frequency electromagnetic stirring, example of the continuous casting of steel

Chapter 3: Flows under high frequency magnetic fields high frequency electromagnetic stirring, free surface forming, free surface instabilities, induction heating

Chapter 4: Flow measurement methods electric potential velocimetry, thermocouples, Lorentz force velocimetry, ultrasound velocimetry demonstration

4 hours practical work by groups of 4 students on electric potential velocimetry

media of instruction

Wichtige wissenschaftliche Ergebnisse werden an der Tafel abgeleitet. Grafische Beispiele (Bilder, Videos...) werden mit Laptop und Beamer präsentiert.

Main scientific results are derived on the blackboard. Graphical examples (pics, videos...) are presented with a laptop.

literature / references

[1] R. Moreau: Magnetohydrodynamics, Kluwer academic press, 1990.

[2] P. Davidson: An Introduction to Magnetohydrodynamics, Cambridge University press, 2001.

evaluation of teaching

Pflichtevaluation:

Freiwillige Evaluation:

Hospitation:

Details in major Master Electrical Power and Control Engineering 2008
ATTENTION: not offered anymore
subject nameElectromagnetic Flow Control
examination number2300371
credit points4
on-campus program (h)34
self-study (h)86
Obligationobligatory
examoral examination performance, 45 minutes
details of the certificate
Signup details for alternative examinations

Pflichtevaluation:

Freiwillige Evaluation:

Hospitation:

maximum number of participants