41129 Turbulente strømninger
2025/2026
Overordnede kursusmål
At give en dybdegående teoretisk forståelse af strømningsprocesser
i turbulente grænselag og turbulente strømninger.
Læringsmål
En studerende, der fuldt ud har opfyldt kursets mål, vil kunne:
- forklare og udlede de grundlæggende ligninger der styrer
turbulente strømninger inklusiv turbulens modellering
- anvende disse til at analysere turbulente strømninger, såsom
stationære, ensformige grænselag i kanalstrømninger, rør osv., og
frie strømninger med forskydningslag
- analysere turbulente strømninger ved anvendelse af statistisk
analyse, sandsynlighedsfordeling af turbulente hastigheder,
korrelationsanalyse og spektrumsanalyse
- udfærdige et samlet billede af den turbulente energi balance i
simple strømninger ud fra de grundlæggende ligninger, statistisk
analyse, spektrumsanalyse og fysiske ræsonnementer
- sammenligne og kontrastere stationære og ikke stationære
(eksemplificeret ved oscillerende grænselag) turbulente
strømninger, herunder forekomsten af laminar-til-turbulent
overgang
- anvende og vurdere resultater fra turbulens modeller, fra
simple modeller (f.eks. blandingslængde modellen) til de mere
avancerede modeller (f.eks. k-omega model)
- diskutere og evaluere implikationerne af
ikke-ligevægtsturbulens på konklusionerne af Kolmogorovs
(ligevægts)-teori.
- anvende og vurdere resultater fra laboratorie eksperimenter med
avanceret måleudstyr/ teknikker
Kursusindhold
(1) Introduktion. (2) Basisligninger (kontinuitet, bevægelses- og
energiligninger). (3) Stationære grænselagsstrømninger (strømninger
tæt på en væg, strømninger over hele tværsnittet,
turbulensmodellering, strømningsmodstand, burstingproces). (4)
Statistisk analyse (korrelationsanalyse, spektrumsanalyse). (5) Fri
turbulens. (6) Ikke stationære grænselag (laminar bølgegrænselag,
transition, turbulente bølgegrænselag). (7) Turbulensmodeller. (8)
Ikke-ligevægts-turbulens.
Litteraturhenvisninger
Sumer, B.M. and Fuhrman, D.R. (2020) Turbulence in Coastal and
Civil Engineering. World Scientific.
https://doi.org/10.1142/10829Sidst opdateret
02. maj, 2025