Umwelt-Fluiddynamik 701-0479-00L

Dozenten: Heini Wernli und Stephan Pfahl

Tutoren: Erica Madonna und Irina Heese

Dienstag 10 - 12, CHN F 42 (Herbst Semester 2011)

Kurzbeschreibung

Physikalische Grundbegriffe und mathematische Grundgleichungen von Umweltfluidsystemen auf der rotierenden Erde. Konzepte und erläuternde Strömungssysteme. Vorticity-Dynamik, Instabilität, Turbulenz, Skalen-Analyse und dynamische Ähnlichkeit. Vereinfachungen der Strömungssysteme, z.B. Flachwasserannahme, geostrophische Strömung. Wellen.

Inhalt

Physikalische Grundbegriffe und mathematische Grundgleichungen:
Kontinuumshypothese, Kräfte, Konstitutivgesetze, Zustandsgleichungen und Grundlagen der Thermodynamik, Kinematik, Sätze für Masse, Impuls auf der rotierenden Erde.

Konzepte und erläuternde Strömungssysteme: Vorticity-Dynamik, Grenzschichten, Instabilität, Turbulenz - in Bezug auf Umweltfluidsysteme.

Skalen-Analyse: Dimensionslose Variable und dynamische Ähnlichkeit, Vereinfachungen der Strömungssysteme, z.B. Flachwasserannahme, geostrophische Strömung.

Wellen in Umweltströmungssystemen.

Lernziel

Überblick über die Grundlagen, Konzepte und Methoden der Umweltfluiddynamik.

Note und Kreditpunkte

Die Note für die Semesterleitung basiert auf einem schriftlichen Abschlusstest in der letzten Semesterwoche.
Sobald die Note mindestens ausreichend ist werden die Kreditpunkte erteilt. Für diejenigen, die lediglich ein unbenotetes Testat benötigen, wird dieses erteilt, falls die Note mindestens ausreichend ist.

Programm

Übung

• Übungsblätter stehen online auf dieser Webseite zur Verfügung
• Es müssen mindestens 4 von 5 Übungen (sinnvoll bearbeitet) abgegeben werden
• Bei allfälligen Unklarheiten bezüglich der Übungen wendet ihr euch bitte an Erica Madonna (E-Mail: erica.madonna[at]env.ethz.ch, Büro CHN M 11) und/oder Irina Heese (E-Mail: irina.heese[at]env.ethz.ch, Büro CHN M 16.1) - ebenso bei Fehlern oder Unklarheiten in den Übungsblättern oder im Skript!
• Die Übungs-Besprechungen finden in der zweiten Stunde der Vorlesung statt (nicht jede Woche!)
• Die gelösten Übungen bitte spätestens zum angegebenen Termin abgeben (ins Postfach Madonna vor dem Sekretariat: CHN O 12.3). Spätere Abgaben werden nicht berücksichtigt!

Problem Sheets

Additional Sheets

Fluid Dynamics Skript

Das Skript Environmental Fluid Dynamics kann hier online als PDF File runtergeladen
werden: UFD_2011.pdf

(*) Auf einige dieser Artikel kann nur von Rechnern innerhalb des ETH-Bereichs zugegriffen werden.