Protokoll MTTS - Hasse - 2018

    Hatte neulich meine mündliche Prüfung bei Herr Hasse in Modellierung turb. techn. Strömungen
    Super faire Bewertung, Dauer ca. 30-40 min.


    Herr Hasse lässt sich bei der Prüfung viel Spielraum hinsichtlich dessen, in welche Richtung er die Thematik lenkt. Grundlagenverständnis ist dringend notwendig, denn bei Hilfestellungen zu bestimmten Themen stellt er schrittweise Grundlagen-Fragen um die eigentlich Antwort zu bekommen.


    Die Fragen, an die ich mich erinnere waren:


    - Was ist Turbulenz und was unterscheidet sie von einer laminaren Strömung? (chaotisch, 3D, mischungsintensiv...)
    - Wie entsteht Turbulenz? Störungen
    - Welche Rolle spielt die Reynoldszahl zur Einordnung?
    - Was passiert mit eingebrachten Störungen unterhalb der kritischen Reynoldszahl? (werden dissipiert, es kommt zu keinem Umschlag)
    - Einordnung der Verfahren zur Turbulenzsimulation (DNS und Turbulenzmodellierung mit weiterer Unterteilung)
    - Reynoldsmittelung erläutern und aufschreiben, konvektiven Term der Impulsgleichung zerlegen und somit zeigen, wie man auf die Reynoldsspannungen kommt
    - Ansätze zur Berechnung des Reynoldsspannungstensors nennen (über Wirbelviskosität oder RSM)
    - Was wird bei RSM gelöst? 6 Transportgleichungen für die Einträge des Reynoldsspannungstensors
    - Wie viele Einträge hat der RST? 9
    - Weshalb nur 6 Gleichungen? für die drei Normalspannungen und drei Schubspannungen, denn u1u2 = u2u1, deshalb entfallen 3 von den 6 Schubspannungen
    - Boussinesq Hypothese erläutern und wie man darauf kam (Proportionalität zw. Reynoldsspannungstensor und mittlerer Scherrate mittel der Wirbelviskosität)
    - Wie kommt man nach Prandtl auf diese Wirbelviskosität bzw. was machen Nullgleichungsmodelle (algebraische Beziehungen)
    - Was machen im Gegensatz dazu Zweigleichungsmodelle? Nutzen zwei weitere TG zur Bestimmung von bspw. k und e
    - Wie kommt man schließlich mithilfe von k und e auf die Wirbelviskosität? Gibt ne Formel v=k^2/e
    - Welche Einheiten haben k und e? Welche Einheit hat die Wirbelviskosität?


    Übergang zu LES


    - Was macht man bei der LES?
    - Welche Skalen werden modelliert? Welche werden aufgelöst? (Im Energiespektrum aufzeigen)
    - Er zeigt zwei Differentialgleichungen aus dem LES-Kontekt, Terme benennen können?
    - Was ist die Hauptaufgabe der LES? Dissipation richtig "bereitstellen"
    - Feinstrukturtensor aufschreiben und was darin modelliert werden muss?
    - Warum kann man den Feinstrukturtensor nicht in derselben Form aufschreiben, wie den RST? (zweifache MIttelung ist ungleich der zweifachen Filterung)
    - Was gibt es für Feinstrukturmodelle?
    - Wie funktioniert die LES ind Wandnähe (verschiedene Herangehensweisen)?



    nochmal, Grundlagen müssen echt sitzen, aber es gibt Hilfestellungen, die Atmosphäere ist entspannt und an der Bewertung ist nichts auszusetzen
    super fach
    lg :)

    Ich hatte auch eben Prüfung. Zur Atmosphäre und Benotung kann ich Fipa00 nur zustimmen.


    Die Fragen überschnitten sich in großen Teilen mit den bereits genannten, ich werde nur Fragen aufführen, welche zusätzlich gestellt wurden:


    Rans:
    - Es wurde die Transportgleichung für die turb.kin.E. vorgelegt. Man sollte die Terme benennen und sagen welche geschlossen sind
    - Für die ungeschlossenen Terme jeweils sagen, wie diese modelliert werden
    -Was ist die Dissipation? Warum Dissipation ~ u_0^3/l_0, also prop. zu integralen Skalen, aber trotzdem dissipation auf kleinen Skalen?


    LES:
    -Wie wird die Konstante C_s bei der modellierung des Feinstrukturtensors bestimmt? -> dynamische Prozedur
    - Prinzip der dyn. Prozedur erläutern
    -Germano Idendität hinschreiben und erklären, daraus erklären, wie man C_s bestimmt
    -Es wurden die Transportgleichungen für K_tau und K_res vorgelegt. Welcher Term ist jeweils die Dissipation/Produktion
    - Anhand der Gleichungen erklären, warum es die Hauptaufgabe der LES ist, die Dissipation richtig einzustellen?
    - Das Schaubild aus der letzten Folie der letzten Vorlesung wurde ohne Bezeichnungen aufgelegt. Versuchen zu beschriften
    - Warum braucht man spezielle Wandfunktionen? Warum reicht nicht u(an Wand) = 0? -> Wandspannung muss vorgegeben werden


    Gruß

    Da sonst nur wenig Informationen vorhanden sind, möchte ich auch noch meine Prüfungsfragen ergänzen (nur solche, die oben noch nicht genannt wurden):


    Grundsätzlich kamen bei mir RANS-Gleichungen beinahe überhaupt nicht dran - der Einstieg begann ziemlich direkt mit LES. Ich denke auch, dass Prof. Hasse darauf achtet, die Prüfungen unterschiedlich zu gestalten. Er hat am Ende erwähnt, dass er (um Absprachen vorzubeugen) bei jeder Prüfung unterschiedliche Aspekte der Vorlesung abfragt. Die Prüfungsform ist auch relativ frei. Abgesehen von ein paar Themensprüngen ergab sich das nächste Thema aus den Erklärungen des vorherigen. Was Atmosphäre und Benotung angeht kann ich meinen Vorrednern nur zustimmen - extrem entspannt und sehr freundlich.


    LES:
    - Welche Formen der Filterung gibt es?
    - Implizite Filterung - wie funktioniert das genau?
    - Formel der Filterung aufschreiben
    - Was bedeutet der Feinstrukturterm?
    - Was bedeutet es die "richtige Dissipation" bereitzustellen - Terme in K_tau und K_res ausfindig machen die das bewirken + Vorzeichen erklären.
    - Germanoidentität: Welche Bedeutung hat der Term für das Spektrum?
    - Spektrum aufmalen und Bereiche darin erklären
    - Smagorinski erklären mit Formeln - Analogie zu Prandtl - warum gerechtfertigt?
    - Welche Methoden zur Abschätzung von C_m gibt es neben der dynamischen Methode noch?


    RANS:
    - Algebraische RSM (Idee dahinter)
    - 2 - Gleichungsmodelle aufzählen und die Gleichung für die Dissipation im k-e ausschreiben (nicht nur die Terme)
    - Spalart - Allmaras und k-Gleichung kurz erklären


    Viel Erfolg!