Suchergebnis: Katalogdaten im Frühjahrssemester 2021
Maschineningenieurwissenschaften Bachelor | ||||||
4. Semester | ||||||
Ingenieur-Tools Die Ingenieur-Tools-Kurse sind ausschliesslich für MAVT-Bachelor-Studierende. | ||||||
Nummer | Titel | Typ | ECTS | Umfang | Dozierende | |
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151-0042-01L | Ingenieur-Tool: FEM-Programme Die Ingenieur-Tools-Kurse sind ausschliesslich für MAVT-Bachelor-Studierende. | W+ | 0.4 KP | 1K | B. Berisha | |
Kurzbeschreibung | Der Kurs "Einführung in FEM-Programme" macht die Studierenden mit der Durchführung einfacher Strukturanalysen mit der Finite-Elemente-Methode vertraut. | |||||
Lernziel | Kennenlernen eines modernen Finite-Elemente Programms. Einstieg in Strukturberechnungen von komplexen CAD Bauteilen mittels FEM. Kritische Interpretation der Lösungen mittels Konvergenzanalyse. | |||||
Inhalt | - FEM-Theorie - Charakterisierung der FEM - Grundlagen der Elastizitätstheorie - Randwertproblem in der Verschiebungsformulierung - Standardformulierung/Variationsprinzip - Elementtypen - Randbedingungen - Strukturanalyse mit FEM - Nichtlinearitäten (iterative/inkrementelle Lösungssuche) - Dynamische Prozesse | |||||
Skript | Lehrunterlagen: Die im Kurs verwendeten Unterlagen stammen vom Frühlingssemester 2019 und wurden entsprechend erweitert und ergänzt. | |||||
Literatur | Es werden keine Textbücher benötigt. | |||||
Voraussetzungen / Besonderes | Installation von ABAQUS 2021 - Teaching Für den Toolkurs wird "Abaqus 2021 -Teaching" benötigt. Die Installationsdatei, sowie die Installationsanleitung, sind auf dem IT-SHOP zu finden (Link). Abaqus 2021 - Teaching ist NUR für WINDOWS und LINUX verfügbar. Es stehen keine Rechner zur Verfügung! Für weitere Informationen siehe "Ankündigungen" in MOODLE. | |||||
6. Semester | ||||||
Fokus-Projekt | ||||||
Fokus-Projekte in Mechatronics | ||||||
Nummer | Titel | Typ | ECTS | Umfang | Dozierende | |
151-0073-11L | Flying Manipulator Voraussetzung: Besuch der Lerneinheit 151-0073-10L Flying Manipulator im HS20. | W | 14 KP | 15A | R. Siegwart | |
Kurzbeschreibung | Im Team ein Produkt von A-Z entwickeln und realisieren! Anwenden und Vertiefen des bestehenden Wissens, Arbeiten in Teams, Selbständigkeit, Problemstrukturierung, Lösungsfindung in unscharfen Problemstellungen, Systembeschreibung und -simulation, Präsentation und Dokumentation, Realisationsfähigkeit, Werkstatt- und Industriekontakte, Anwendung modernster Ingenieur-Werkzeuge (Matlab, Simulink usw). | |||||
Lernziel | Die vielfältigen Lernziele dieses Fokus-Projektes sind: - Synthetisieren und Vertiefen des theoretischen Wissens aus den Grundlagenfächern des 1.-4. Semesters - Teamorganisation, Arbeiten in Teams, Steigerung der sozialen Kompetenz - Selbständigkeit, Initiative, selbständiges Lernen neuer Themeninhalte - Problemstrukturierung, Lösungsfindung in unscharfen Problemstellungen, Suchen von Informationen - Systembeschreibung und -simulation - Präsentationstechnik, Dokumentationserstellung - Entscheidungsfähigkeit, Realisationsfähigkeit - Werkstatt- und Industriekontakte - Erweiterung und Vertiefung von Sachwissen - Beherrschung modernster Ingenieur-Werkzeuge (Matlab, Simulink, CAD, CAE, PDM) | |||||
151-0073-21L | IGNIS - Fire Fighting Drone Voraussetzung: Besuch der Lerneinheit 151-0073-20L IGNIS - Fire Fighting Drone im HS20. | W | 14 KP | 15A | R. Siegwart | |
Kurzbeschreibung | Im Team ein Produkt von A-Z entwickeln und realisieren! Anwenden und Vertiefen des bestehenden Wissens, Arbeiten in Teams, Selbständigkeit, Problemstrukturierung, Lösungsfindung in unscharfen Problemstellungen, Systembeschreibung und -simulation, Präsentation und Dokumentation, Realisationsfähigkeit, Werkstatt- und Industriekontakte, Anwendung modernster Ingenieur-Werkzeuge (Matlab, Simulink usw). | |||||
Lernziel | Die vielfältigen Lernziele dieses Fokus-Projektes sind: - Synthetisieren und Vertiefen des theoretischen Wissens aus den Grundlagenfächern des 1.-4. Semesters - Teamorganisation, Arbeiten in Teams, Steigerung der sozialen Kompetenz - Selbständigkeit, Initiative, selbständiges Lernen neuer Themeninhalte - Problemstrukturierung, Lösungsfindung in unscharfen Problemstellungen, Suchen von Informationen - Systembeschreibung und -simulation - Präsentationstechnik, Dokumentationserstellung - Entscheidungsfähigkeit, Realisationsfähigkeit - Werkstatt- und Industriekontakte - Erweiterung und Vertiefung von Sachwissen - Beherrschung modernster Ingenieur-Werkzeuge (Matlab, Simulink, CAD, CAE, PDM) | |||||
151-0073-31L | ARIS - Rocket Development Voraussetzung: Besuch der Lerneinheit 151-0073-30L ARIS - Rocket Development im HS20. | W | 14 KP | 15A | L. Guzzella, M. Zeilinger | |
Kurzbeschreibung | Im Team ein Produkt von A-Z entwickeln und realisieren! Anwenden und Vertiefen des bestehenden Wissens, Arbeiten in Teams, Selbständigkeit, Problemstrukturierung, Lösungsfindung in unscharfen Problemstellungen, Systembeschreibung und -simulation, Präsentation und Dokumentation, Realisationsfähigkeit, Werkstatt- und Industriekontakte, Anwendung modernster Ingenieur-Werkzeuge (Matlab, Simulink usw). | |||||
Lernziel | Die vielfältigen Lernziele dieses Fokus-Projektes sind: - Synthetisieren und Vertiefen des theoretischen Wissens aus den Grundlagenfächern des 1.-4. Semesters - Teamorganisation, Arbeiten in Teams, Steigerung der sozialen Kompetenz - Selbständigkeit, Initiative, selbständiges Lernen neuer Themeninhalte - Problemstrukturierung, Lösungsfindung in unscharfen Problemstellungen, Suchen von Informationen - Systembeschreibung und -simulation - Präsentationstechnik, Dokumentationserstellung - Entscheidungsfähigkeit, Realisationsfähigkeit - Werkstatt- und Industriekontakte - Erweiterung und Vertiefung von Sachwissen - Beherrschung modernster Ingenieur-Werkzeuge (Matlab, Simulink, CAD, CAE, PDM) | |||||
151-0073-41L | Dynamic Quadrupedal Animatronic Voraussetzung: Besuch der Lerneinheit 151-0073-40L Dynamic Quadrupedal Animatronic im HS20. | W | 14 KP | 15A | M. Hutter | |
Kurzbeschreibung | Im Team ein Produkt von A-Z entwickeln und realisieren! Anwenden und Vertiefen des bestehenden Wissens, Arbeiten in Teams, Selbständigkeit, Problemstrukturierung, Lösungsfindung in unscharfen Problemstellungen, Systembeschreibung und -simulation, Präsentation und Dokumentation, Realisationsfähigkeit, Werkstatt- und Industriekontakte, Anwendung modernster Ingenieur-Werkzeuge (Matlab, Simulink usw). | |||||
Lernziel | Die vielfältigen Lernziele dieses Fokus-Projektes sind: - Synthetisieren und Vertiefen des theoretischen Wissens aus den Grundlagenfächern des 1.-4. Semesters - Teamorganisation, Arbeiten in Teams, Steigerung der sozialen Kompetenz - Selbständigkeit, Initiative, selbständiges Lernen neuer Themeninhalte - Problemstrukturierung, Lösungsfindung in unscharfen Problemstellungen, Suchen von Informationen - Systembeschreibung und -simulation - Präsentationstechnik, Dokumentationserstellung - Entscheidungsfähigkeit, Realisationsfähigkeit - Werkstatt- und Industriekontakte - Erweiterung und Vertiefung von Sachwissen - Beherrschung modernster Ingenieur-Werkzeuge (Matlab, Simulink, CAD, CAE, PDM) | |||||
Inhalt | Mehrere Teams mit je 4-8 Studierenden der ETH, ergänzt durch Studierende anderer Hochschulen und Universitäten, realisieren während zwei Semestern ein Produkt. Ausgehend von einer marktorientierten Problemstellung werden alle Prozesse der Produktentwicklung realitätsnah durchschritten: Marketing, Konzeption, Design, Engineering, Simulation, Entwurf und Produktion. Die Teams werden durch erfahrene Coachs betreut. Ein einmaliges Lernerlebnis wird ermöglicht. Innovationsideen aus der Industrie (z.T. auch aus Forschungsprojekten) werden gesammelt und durch den Lenkungsausschuss evaluiert. Aus ausgewählten Problemstellungen werden Aufgabenstellungen für die Teams formuliert. | |||||
Fokus-Projekte in Produktionstechnik | ||||||
Nummer | Titel | Typ | ECTS | Umfang | Dozierende | |
151-0075-11L | Jethec Voraussetzung: Besuch der Lerneinheit 151-0075-10L Jethec im HS20. | W | 14 KP | 15A | K. Wegener | |
Kurzbeschreibung | Im Team ein Produkt von A-Z entwickeln und realisieren! Anwenden und Vertiefen des bestehenden Wissens, Arbeiten in Teams, Selbständigkeit, Problemstrukturierung, Lösungsfindung in unscharfen Problemstellungen, Systembeschreibung und -simulation, Präsentation und Dokumentation, Realisationsfähigkeit, Werkstatt- und Industriekontakte, Anwendung modernster Ingenieur-Werkzeuge (Matlab, Simulink usw.) | |||||
Lernziel | Die vielfältigen Lernziele dieses Fokus-Projektes sind: - Synthetisieren und Vertiefen des theoretischen Wissens aus den Grundlagenfächern des 1.-4. Semesters - Teamorganisation, Arbeiten in Teams, Steigerung der sozialen Kompetenz - Selbständigkeit, Initiative, selbständiges Lernen neuer Themeninhalte - Problemstrukturierung, Lösungsfindung in unscharfen Problemstellungen, Suchen von Informationen - Systembeschreibung und -simulation - Präsentationstechnik, Dokumentationserstellung - Entscheidungsfähigkeit, Realisationsfähigkeit - Werkstatt- und Industriekontakte - Erweiterung und Vertiefung von Sachwissen - Beherrschung modernster Ingenieur-Werkzeuge (Matlab, Simulink, CAD, CAE, PDM) | |||||
151-0075-21L | Formula Student Electric Voraussetzung: Besuch der Lerneinheit 151-0075-20L Formula Student Electric im HS20. | W | 14 KP | 15A | D. Mohr | |
Kurzbeschreibung | Im Team ein Produkt von A-Z entwickeln und realisieren! Anwenden und Vertiefen des bestehenden Wissens, Arbeiten in Teams, Selbständigkeit, Problemstrukturierung, Lösungsfindung in unscharfen Problemstellungen, Systembeschreibung und -simulation, Präsentation und Dokumentation, Realisationsfähigkeit, Werkstatt- und Industriekontakte, Anwendung modernster Ingenieur-Werkzeuge (Matlab, Simulink usw). | |||||
Lernziel | Die vielfältigen Lernziele dieses Fokus-Projektes sind: - Synthetisieren und Vertiefen des theoretischen Wissens aus den Grundlagenfächern des 1.-4. Semesters - Teamorganisation, Arbeiten in Teams, Steigerung der sozialen Kompetenz - Selbständigkeit, Initiative, selbständiges Lernen neuer Themeninhalte - Problemstrukturierung, Lösungsfindung in unscharfen Problemstellungen, Suchen von Informationen - Systembeschreibung und -simulation - Präsentationstechnik, Dokumentationserstellung - Entscheidungsfähigkeit, Realisationsfähigkeit - Werkstatt- und Industriekontakte - Erweiterung und Vertiefung von Sachwissen - Beherrschung modernster Ingenieur-Werkzeuge (Matlab, Simulink, CAD, CAE, PDM) | |||||
151-0075-31L | Paris Hybrid Voraussetzung: Besuch der Lerneinheit 151-0075-30L Paris Hybrid im HS20. | W | 14 KP | 15A | A. Kunz | |
Kurzbeschreibung | Im Team ein Produkt von A-Z entwickeln und realisieren! Anwenden und Vertiefen des bestehenden Wissens, Arbeiten in Teams, Selbständigkeit, Problemstrukturierung, Lösungsfindung in unscharfen Problemstellungen, Systembeschreibung und -simulation, Präsentation und Dokumentation, Realisationsfähigkeit, Werkstatt- und Industriekontakte, Anwendung modernster Ingenieur-Werkzeuge (Matlab, Simulink usw). | |||||
Lernziel | Die vielfältigen Lernziele dieses Fokus-Projektes sind: - Synthetisieren und Vertiefen des theoretischen Wissens aus den Grundlagenfächern des 1.-4. Semesters - Teamorganisation, Arbeiten in Teams, Steigerung der sozialen Kompetenz - Selbständigkeit, Initiative, selbständiges Lernen neuer Themeninhalte - Problemstrukturierung, Lösungsfindung in unscharfen Problemstellungen, Suchen von Informationen - Systembeschreibung und -simulation - Präsentationstechnik, Dokumentationserstellung - Entscheidungsfähigkeit, Realisationsfähigkeit - Werkstatt- und Industriekontakte - Erweiterung und Vertiefung von Sachwissen - Beherrschung modernster Ingenieur-Werkzeuge (Matlab, Simulink, CAD, CAE, PDM) | |||||
Fokus-Projekte in Design, Mechanics and Materials | ||||||
Nummer | Titel | Typ | ECTS | Umfang | Dozierende | |
151-0079-11L | Bionic Flying Wing Voraussetzung: Besuch der Lerneinheit 151-0079-10L Bionic Flying Wing im HS20. | W | 14 KP | 15A | P. Ermanni | |
Kurzbeschreibung | Im Team ein Produkt von A-Z entwickeln und realisieren! Anwenden und Vertiefen des bestehenden Wissens, Arbeiten in Teams, Selbständigkeit, Problemstrukturierung, Lösungsfindung in unscharfen Problemstellungen, Systembeschreibung und -simulation, Präsentation und Dokumentation, Realisationsfähigkeit, Werkstatt- und Industriekontakte, Anwendung modernster Ingenieur-Werkzeuge (Matlab, Simulink usw). | |||||
Lernziel | Die vielfältigen Lernziele dieses Fokus-Projektes sind: - Synthetisieren und Vertiefen des theoretischen Wissens aus den Grundlagenfächern des 1.-4. Semesters - Teamorganisation, Arbeiten in Teams, Steigerung der sozialen Kompetenz - Selbständigkeit, Initiative, selbständiges Lernen neuer Themeninhalte - Problemstrukturierung, Lösungsfindung in unscharfen Problemstellungen, Suchen von Informationen - Systembeschreibung und -simulation - Präsentationstechnik, Dokumentationserstellung - Entscheidungsfähigkeit, Realisationsfähigkeit - Werkstatt- und Industriekontakte - Erweiterung und Vertiefung von Sachwissen - Beherrschung modernster Ingenieur-Werkzeuge (Matlab, Simulink, CAD, CAE, PDM) | |||||
151-0079-31L | Swissloop Voraussetzung: Besuch der Lerneinheit 151-0079-30L Swissloop im HS20. | W | 14 KP | 15A | D. Kochmann | |
Kurzbeschreibung | Im Team ein Produkt von A-Z entwickeln und realisieren! Anwenden und Vertiefen des bestehenden Wissens, Arbeiten in Teams, Selbständigkeit, Problemstrukturierung, Lösungsfindung in unscharfen Problemstellungen, Systembeschreibung und -simulation, Präsentation und Dokumentation, Realisationsfähigkeit, Werkstatt- und Industriekontakte, Anwendung modernster Ingenieur-Werkzeuge (Matlab, Simulink usw). | |||||
Lernziel | Die vielfältigen Lernziele dieses Fokus-Projektes sind: - Synthetisieren und Vertiefen des theoretischen Wissens aus den Grundlagenfächern des 1.-4. Semesters - Teamorganisation, Arbeiten in Teams, Steigerung der sozialen Kompetenz - Selbständigkeit, Initiative, selbständiges Lernen neuer Themeninhalte - Problemstrukturierung, Lösungsfindung in unscharfen Problemstellungen, Suchen von Informationen - Systembeschreibung und -simulation - Präsentationstechnik, Dokumentationserstellung - Entscheidungsfähigkeit, Realisationsfähigkeit - Werkstatt- und Industriekontakte - Erweiterung und Vertiefung von Sachwissen - Beherrschung modernster Ingenieur-Werkzeuge (Matlab, Simulink, CAD, CAE, PDM) | |||||
Wählbare Fächer Fokus-Projekte | ||||||
Nummer | Titel | Typ | ECTS | Umfang | Dozierende | |
151-0079-99L | Vacuum Transport Seminar: Insights into Hyperloop Research | E- | 0 KP | 1S | D. Kochmann | |
Kurzbeschreibung | Das Vakuum Transport Seminar geht in die dritte Runde nach den erfolgreichen Ausgaben im Frühjahrs- und Herbstsemester 2020. Es wird online über Zoom abgehalten und ebenfalls an anderen europäischen Universitäten angeboten. Das Seminar ist von Swissloop und der EuroTube Foundation gegründet und ausgetragen und wird gepartnert von anderen europäischen Instituten. | |||||
Lernziel | Studierende präsentieren ihre Arbeiten zur der Hyperloop Forschung. Darüber hinaus werden Industrieexperten zu Gastgesprächen eingeladen. Das Seminar steht allen Studierenden offen und kann ohne Anmeldung zu jedem Termine besucht werden. Hintergrund des Seminars: Swissloop, das Hyperloop-Team der ETH Zürich, verfolgt eine langfristige Unterstützung für Forschung und Ausbildung im Vakuumtransport. Neben dem aktiven Team, das jedes Jahr einen Hyperloop-Pod konstruiert und baut, werden in Zusammenarbeit mit EuroTube verschiedene Forschungsprojekte an der ETH durchgeführt. Die EuroTube Foundation beschleunigt die Entwicklung nachhaltiger Vakuumtransporttechnologien, um öffentlich zugängliche Forschungs- und Testinfrastrukturen für Universitäten und Industrie bereitzustellen. Über Vakuum Transport: Die Nachfrage nach Transport per Luftverkehr hat sich in den letzten 20 Jahren mehr als verdoppelt und wächst jährlich mit rund 6,5%. Die weltweite Nachfrage nach Fracht- und Personenbeförderung kann heute kaum noch gedeckt werden – geschweige denn nachhaltig. Der Vakuumtransport kann Kurz- bis Mittelstreckenflüge ersetzen und den CO2-Ausstoss erheblich reduzieren. Der Markt für Hochgeschwindigkeitstransporte ist ein globaler Megatrend, der unser Leben in den kommenden Jahren beeinflussen wird. | |||||
151-0662-00L | Programming for Robotics - Introduction to ROS Number of participants limited to 70. This course targets senior Bachelor students as well as Master students focusing on Robotics, Systems, and Control. Priority is given to people conducting a project work in the field. | W | 1 KP | 2G | M. Hutter | |
Kurzbeschreibung | This course gives an introduction to the Robot Operating System (ROS) including many of the available tools that are commonly used in robotics. With the help of different examples, the course should provide a good starting point for students to work with robots. They learn how to create software including simulation, to interface sensors and actuators, and to integrate control algorithms. | |||||
Lernziel | - ROS Basics: Navigating in Linux and ROS, package creation and compilation - ROS Basics: Publisher and subscriber, services, actions - Hardware interfaces, static and dynamic transforms - Introduction to GAZEBO simulator, AR tag recognition - (optional) Localization & mapping - (optional) Navigation, ROS control - Good practice in programming | |||||
Inhalt | This course consists of a guided tutorial and independent exercises with different robots (i.e. mobile robot, industrial robot arm,...). You learn how to setup such a system from scratch using ROS, how to interface the individual sensors and actuators, and finally how to implement first closed loop control systems. | |||||
Skript | slides, homepage (Link) | |||||
Literatur | slides, homepage (Link) | |||||
Voraussetzungen / Besonderes | C++ programming basics, Linux Basics. Students need to bring their own laptop to the lecture. Instructions how to prepare the laptop are provided on the lecture homepage one week prior to the start of the course. | |||||
151-3204-00L | Coaching Innovations-Projekte | W | 2 KP | 2V | R. P. Haas | |
Kurzbeschreibung | Erfahrungen im coachen von Ingenieur-Teams lernen und einüben. Jeder Kursteilnehmende coacht selbst mehrere Teams der Innovationsprojekte (151-300-00L). Damit werden Coaching-Fähigkeiten und Wissen im Bereich der Produktentwicklung-Methoden professionalisiert. | |||||
Lernziel | - Kritisches Denken und begründetes Beurteilen - Grundkenntnisse der Rolle und Denkweise eines Coaches - Erfahrung der Herausfoderungen in technischen Projekten und Design-Teams - Entwicklung der persönlichen Fertigkeiten zur Anwendung und Schulen von Produktentwicklungsmethoden - Kenntnisse und Fachwissen über anzuwendende Methoden - Reflektion und Erfahrungsaustausch über persönliche Coaching-Situationen - Inspiration und Lernen aus guten Beispielen bezüglich Organisation und Team Management - Handeln unter Unsicherheit | |||||
Inhalt | Hier sind die Themen und Daten für die Live Sessions jeweils Montags, 16:15-18:00 Uhr. Zoom-Link wird auf der Moodle-Kursseite publiziert: Link 22.02.2021: Base Camp, Experience exchange 01.03.2021: Course intro, Coaching roles & Virtual coaching 08.03.2021: Active listening & Giving and receiving feedback 15.03.2021: Coaching model GROW & Asking questions 22.03.2021: Working with hypothesis & Motivation 29.03.2021: Reflection on individual coaching sessions 1 12.04.2021: 1:1 Coaching 26.04.2021: Team building & Psychological safety 03.05.2021: Facilitating conflicts 10.05.2021: Reflection on individual coaching sessions 2 17.05.2021: Reflexivity & Reviews of your interventions Für jede Live Session wird auf Moodle vorbereitendes Material zur Verfügung gestellt. Dies ermöglicht den Teilnemer*innen gut vorbereitet zu den Live-Sessions zu erscheinen. | |||||
Voraussetzungen / Besonderes | Nur für Teilnehmer (Bachelor-Studenten, Master-Studenten) , die Hilfsassistenten im Innovationsprojekt sind. | |||||
Fokus-Vertiefung | ||||||
Energy, Flows and Processes Fokus-Koordinator: Prof. Christoph Müller Für die erforderlichen 20 KP der Fokus-Vertiefung Energy, Flows and Processes müssen mindestens 2 Kernfächer (W+) (HS/FS) und mindestens 2 der Wahlfächer (HS/FS) gemäss der Präsentation der Fokus-Vertiefung Energy, Flows and Processes (siehe Link) gewählt werden. 1 Kurs kann frei aus dem gesamten Angebot aller D-MAVT Studiengänge (Bachelor und Master) gewählt werden. | ||||||
Nummer | Titel | Typ | ECTS | Umfang | Dozierende | |
151-0206-00L | Energy Systems and Power Engineering | W+ | 4 KP | 2V + 2U | R. S. Abhari, A. Steinfeld | |
Kurzbeschreibung | Introductory first course for the specialization in ENERGY. The course provides an overall view of the energy field and pertinent global problems, reviews some of the thermodynamic basics in energy conversion, and presents the state-of-the-art technology for power generation and fuel processing. | |||||
Lernziel | Introductory first course for the specialization in ENERGY. The course provides an overall view of the energy field and pertinent global problems, reviews some of the thermodynamic basics in energy conversion, and presents the state-of-the-art technology for power generation and fuel processing. | |||||
Inhalt | World primary energy resources and use: fossil fuels, renewable energies, nuclear energy; present situation, trends, and future developments. Sustainable energy system and environmental impact of energy conversion and use: energy, economy and society. Electric power and the electricity economy worldwide and in Switzerland; production, consumption, alternatives. The electric power distribution system. Renewable energy and power: available techniques and their potential. Cost of electricity. Conventional power plants and their cycles; state-of-the-art and advanced cycles. Combined cycles and cogeneration; environmental benefits. Solar thermal; concentrated solar power; solar photovoltaics. Fuel cells: characteristics, fuel reforming and combined cycles. | |||||
Skript | Vorlesungsunterlagen werden verteilt | |||||
151-0208-00L | Computational Methods for Flow, Heat and Mass Transfer Problems | W+ | 4 KP | 4G | D. W. Meyer-Massetti | |
Kurzbeschreibung | Es werden numerische Methoden zur Lösung von Problemen der Fluiddynamik, Energie- & Verfahrenstechnik dargestellt und anhand von analytischen & numerischen Beispielen illustriert. | |||||
Lernziel | Kenntnisse und praktische Erfahrung mit der Anwendung von Diskretisierungs- und Lösungsverfahren für Problem der Fluiddynamik und der Energie- und Verfahrenstechnik | |||||
Inhalt | - Einleitung mit Anwendungen, Schritte zur numerischen Lösung - Klassifizierung partieller Differentialgleichungen, Beispiele aus Anwendungen - Finite Differenzen - Finite Volumen - Methoden der gewichteten Residuen, Spektralmethoden, finite Elemente - Stabilitätsanalyse, Konsistenz, Konvergenz - Numerische Lösungsverfahren, lineare Löser Der Stoff wird mit Beispielen aus der Praxis illustriert. | |||||
Skript | Folien zur Ergänzung während der Vorlesung werden ausgegeben. | |||||
Literatur | Referenzen werden in der Vorlesung angegeben. Notizen in guter Übereinstimmung mit der Vorlesung stehen zur Verfügung. | |||||
Voraussetzungen / Besonderes | Grundlagen in Fluiddynamik, Thermodynamik und Programmieren (Vorlesung: "Models, Algorithms and Data: Introduction to Computing") | |||||
151-0928-00L | CO2 Capture and Storage and the Industry of Carbon-Based Resources | W | 4 KP | 3G | M. Mazzotti, A. Bardow, P. Eckle, N. Gruber, M. Repmann, T. Schmidt, D. Sutter | |
Kurzbeschreibung | Carbon-based resources (coal, oil, gas): origin, production, processing, resource economics. Climate change: science, policies. CCS systems: CO2 capture in power/industrial plants, CO2 transport and storage. Besides technical details, economical, legal and societal aspects are considered (e.g. electricity markets, barriers to deployment). | |||||
Lernziel | The goal of the lecture is to introduce carbon dioxide capture and storage (CCS) systems, the technical solutions developed so far and the current research questions. This is done in the context of the origin, production, processing and economics of carbon-based resources, and of climate change issues. After this course, students are familiar with important technical and non-technical issues related to use of carbon resources, climate change, and CCS as a transitional mitigation measure. The class will be structured in 2 hours of lecture and one hour of exercises/discussion. At the end of the semester a group project is planned. | |||||
Inhalt | Both the Swiss and the European energy system face a number of significant challenges over the coming decades. The major concerns are the security and economy of energy supply and the reduction of greenhouse gas emissions. Fossil fuels will continue to satisfy the largest part of the energy demand in the medium term for Europe, and they could become part of the Swiss energy portfolio due to the planned phase out of nuclear power. Carbon capture and storage is considered an important option for the decarbonization of the power sector and it is the only way to reduce emissions in CO2 intensive industrial plants (e.g. cement- and steel production). Building on the previously offered class "Carbon Dioxide Capture and Storage (CCS)", we have added two specific topics: 1) the industry of carbon-based resources, i.e. what is upstream of the CCS value chain, and 2) the science of climate change, i.e. why and how CO2 emissions are a problem. The course is devided into four parts: I) The first part will be dedicated to the origin, production, and processing of conventional as well as of unconventional carbon-based resources. II) The second part will comprise two lectures from experts in the field of climate change sciences and resource economics. III) The third part will explain the technical details of CO2 capture (current and future options) as well as of CO2 storage and utilization options, taking again also economical, legal, and sociatel aspects into consideration. IV) The fourth part will comprise two lectures from industry experts, one with focus on electricity markets, the other on the experiences made with CCS technologies in the industry. Throughout the class, time will be allocated to work on a number of tasks related to the theory, individually, in groups, or in plenum. Moreover, the students will apply the theoretical knowledge acquired during the course in a case study covering all the topics. | |||||
Skript | Power Point slides and distributed handouts | |||||
Literatur | IPCC Special Report on Global Warming of 1.5°C, 2018. Link IPCC AR5 Climate Change 2014: Synthesis Report, 2014. Link IPCC Special Report on Carbon dioxide Capture and Storage, 2005. Link The Global Status of CCS: 2014. Published by the Global CCS Institute, Nov 2014. Link | |||||
Voraussetzungen / Besonderes | External lecturers from the industry and other institutes will contribute with specialized lectures according to the schedule distributed at the beginning of the semester. | |||||
151-0946-00L | Macromolecular Engineering: Networks and Gels | W | 4 KP | 4G | M. Tibbitt | |
Kurzbeschreibung | This course will provide an introduction to the design and physics of soft matter with a focus on polymer networks and hydrogels. The course will integrate fundamental aspects of polymer physics, engineering of soft materials, mechanics of viscoelastic materials, applications of networks and gels in biomedical applications including tissue engineering, 3D printing, and drug delivery. | |||||
Lernziel | The main learning objectives of this course are: 1. Identify the key characteristics of soft matter and the properties of ideal and non-ideal macromolecules. 2. Calculate the physical properties of polymers in solution. 3. Predict macroscale properties of polymer networks and gels based on constituent chemical structure and topology. 4. Design networks and gels for industrial and biomedical applications. 5. Read and evaluate research papers on recent research on networks and gels and communicate the content orally to a multidisciplinary audience. | |||||
Skript | Class notes and handouts. | |||||
Literatur | Polymer Physics by M. Rubinstein and R.H. Colby; samplings from other texts. | |||||
Voraussetzungen / Besonderes | Physics I+II, Thermodynamics I+II | |||||
151-0966-00L | Introduction to Quantum Mechanics for Engineers | W | 4 KP | 2V + 2U | D. J. Norris | |
Kurzbeschreibung | This course provides fundamental knowledge in the principles of quantum mechanics and connects it to applications in engineering. | |||||
Lernziel | To work effectively in many areas of modern engineering, such as renewable energy and nanotechnology, students must possess a basic understanding of quantum mechanics. The aim of this course is to provide this knowledge while making connections to applications of relevancy to engineers. After completing this course, students will understand the basic postulates of quantum mechanics and be able to apply mathematical methods for solving various problems including atoms, molecules, and solids. Additional examples from engineering disciplines will also be integrated. | |||||
Inhalt | Fundamentals of Quantum Mechanics - Historical Perspective - Schrödinger Equation - Postulates of Quantum Mechanics - Operators - Harmonic Oscillator - Hydrogen atom - Multielectron Atoms - Crystalline Systems - Spectroscopy - Approximation Methods - Applications in Engineering | |||||
Skript | Class Notes and Handouts | |||||
Literatur | Text: David J. Griffiths and Darrell F. Schroeter, Introduction to Quantum Mechanics, 3rd Edition, Cambridge University Press. | |||||
Voraussetzungen / Besonderes | Analysis III, Mechanics III, Physics I, Linear Algebra II | |||||
Mechatronics Fokus-Koordinator: Prof. Marco Hutter Für die erforderlichen 20 KP der Fokus-Vertiefung Mechatronics ist 151-0640-00L Studies on Mechatronics obligatorisch. | ||||||
Nummer | Titel | Typ | ECTS | Umfang | Dozierende | |
151-0640-00L | Studies on Mechatronics Die Professoren, die Studies on Mechatronics betreuen, sind im myStudies bei Belegung des Fachs wählbar. Für Ausnahmen bitte den Fokus Koordinator und Link kontaktieren. Dieser Kurs steht für Austauschstudierende nicht zur Verfügung. | O | 5 KP | 11A | Betreuer/innen | |
Kurzbeschreibung | Overview of Mechatronics topics and study subjects. Identification of minimum 10 pertinent refereed articles or works in the literature in consultation with supervisor or instructor. After 4 weeks, submission of a 2-page proposal outlining the value, state-of-the art and study plan based on these articles. After feedback on the substance and technical writing by the instructor, project commences. | |||||
Lernziel | The goal of this class is to familiarize the students with this fascinating but rapidly evolving engineering discipline. The students learn to find, read and critically evaluate the pertinent literature and methods through in depth studying, presenting, debating of and writing about selected topics or case studies addressing mechatronics engineering. | |||||
Inhalt | Overview of Mechatronics topics and study subjects. Identification of minimum ten pertinent refereed articles or works in the literature in consultation with supervisor orinstructor. After four weeks, submission of a 2-page proposal outlining the value, state-of-the art and study plan based on these articles. After detailed feedback on the substance and technical writing on the proposal by the instructor, project commences. Three to four weeks prior to the end of the semester, a 15 minute oral progress report (presentation) is given by the student that is critiqued by the instructor with detailed comments on substance and effectiveness of lecture and response on questions from audience. At the last day of the semester the student submits a written report that is no longer than 10-pages text following the format of a representative journal article. Throughout the semester the student attends and actively participates in the interactive class lectures given in the form of seminars and debates with active question and answer sessions inviting student and instructor participation. | |||||
Literatur | Will be available. | |||||
Voraussetzungen / Besonderes | Language: English or German - depending on the lecturer. | |||||
151-0206-00L | Energy Systems and Power Engineering | W | 4 KP | 2V + 2U | R. S. Abhari, A. Steinfeld | |
Kurzbeschreibung | Introductory first course for the specialization in ENERGY. The course provides an overall view of the energy field and pertinent global problems, reviews some of the thermodynamic basics in energy conversion, and presents the state-of-the-art technology for power generation and fuel processing. | |||||
Lernziel | Introductory first course for the specialization in ENERGY. The course provides an overall view of the energy field and pertinent global problems, reviews some of the thermodynamic basics in energy conversion, and presents the state-of-the-art technology for power generation and fuel processing. | |||||
Inhalt | World primary energy resources and use: fossil fuels, renewable energies, nuclear energy; present situation, trends, and future developments. Sustainable energy system and environmental impact of energy conversion and use: energy, economy and society. Electric power and the electricity economy worldwide and in Switzerland; production, consumption, alternatives. The electric power distribution system. Renewable energy and power: available techniques and their potential. Cost of electricity. Conventional power plants and their cycles; state-of-the-art and advanced cycles. Combined cycles and cogeneration; environmental benefits. Solar thermal; concentrated solar power; solar photovoltaics. Fuel cells: characteristics, fuel reforming and combined cycles. | |||||
Skript | Vorlesungsunterlagen werden verteilt |
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