Technische Universität Ilmenau

Electromagnetic Flow Control - Modultafeln der TU Ilmenau

Die Modultafeln sind ein Informationsangebot zu den Studiengängen der TU Ilmenau.

Die rechtsverbindlichen Studienpläne entnehmen Sie bitte den jeweiligen Studien- und Prüfungsordnungen (Anlage Studienplan).

Alle Angaben zu geplanten Lehrveranstaltungen finden Sie im elektronischen Vorlesungsverzeichnis.

Informationen und Handreichungen zur Pflege von Modulbeschreibungen durch die Modulverantwortlichen finden Sie unter Modulpflege.

Hinweise zu fehlenden oder fehlerhaften Modulbeschreibungen senden Sie bitte direkt an modulkatalog@tu-ilmenau.de.

Modulinformationen zu Modulnummer 5898 - allgemeine Informationen
Modulnummer5898
FakultätFakultät für Maschinenbau
Fachgebietsnummer2346 (Technische Thermodynamik)
Modulverantwortliche(r)Prof. Dr. Christian Cierpka
SpracheDeutsch, auf Nachfrage Englisch
TurnusSommersemester
Vorkenntnisse

Mathematik und Physik für Ingenieure, Grundlagen der Elektrotechnik

Maths and physics for engineers, basics in electrical engineering

Lernergebnisse und erworbene Kompetenzen

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.

Inhalt

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

Medienformen und technische Anforderungen bei Lehr- und Abschlussleistungen in elektronischer Form

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.

Literatur

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

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

Lehrevaluation

Pflichtevaluation:

Freiwillige Evaluation:

Hospitation:

Spezifik Referenzmodul
ModulnameElectromagnetic Flow Control
Prüfungsnummer2300371
Leistungspunkte4
SWS3
Präsenzstudium (h)33.75
Selbststudium (h)86.25
VerpflichtungPflichtmodul
Abschlussmündliche Prüfungsleistung, 45 Minuten
Details zum Abschluss
Alternative Abschlussform aufgrund verordneter Corona-Maßnahmen inkl. technischer Voraussetzungen
Anmeldemodalitäten für alternative PL oder SL
max. Teilnehmerzahl
Spezifik im Studiengang Master Electrical Power and Control Engineering 2008
ACHTUNG: wird nicht mehr angeboten!
ModulnameElectromagnetic Flow Control
Prüfungsnummer2300371
Leistungspunkte4
Präsenzstudium (h)34
Selbststudium (h)86
VerpflichtungPflichtmodul
Abschlussmündliche Prüfungsleistung, 45 Minuten
Details zum Abschluss
Alternative Abschlussform aufgrund verordneter Corona-Maßnahmen inkl. technischer Voraussetzungen
Anmeldemodalitäten für alternative PL oder SL
max. Teilnehmerzahl