Overordnede kursusmål
At give en teoretisk og praktisk baggrund i at formulere og løse
strømningstekniske problemer inden for det energi- og
maskintekniske område, herunder strømningsmaskiner.
Læringsmål
En studerende, der fuldt ud har opfyldt kursets mål, vil kunne:
- Analysere strømninger og dele af strømninger som
laminære/turbulente, viskose/inviskose, stationære/instationære
samt kompressible/inkompressible og anvende egenskaber på fluider
og bestemme værdier for egenskaberne ved at bruge tabeller,
tilstandsligninger og EES.
- Analysere statiske trykfordelinger, kræfter og
opdriftskræfter.
- Vurdere om Bernoulli's ligning eller Energiligningen kan
anvendes for et givet flow.
- Anvende kontrol volumen metode for masse, bevægelsesmængde,
bevægelsesmængdemoment og energi.
- Anvende dimensionsanalyse og forstå den fysiske betydning for
bestemte dimensionsløse tal for en given strømning.
- Anvende strømningsmæssige overslagsberegninger på pumpesystemer
og vandkraftværker.
- Anvende strømningskomponenter og måleteknikker.
- Anvende virkningsgrader og beregne energiforbrug for
strømningsprocesser og komponenter.
- Forstå og anvende karakteristikker og hastighedsdiagrammer for
strømningsmaskiner herunder blæser, pumper, turbiner og
propeller.
- Forstå funktionen i rotor og stator i kompressorer og turbiner
og principperne i de forskellige pumpe- og turbinetyper, herunder
Betz-limit for vindmøller.
- Anvende computer programmet EES (Engineering Equation Solver)
til at løse flow problemer.
- Studere ingeniørmæssig litteratur om fluid mekanik.
Kursusindhold
Klassifikation og egenskaber af fluider. Fluid statik. Kontrol
volumen. Fluid kinematik og vektorfelter herunder hastigheds- og
accelerationsfelt samt divergens og rotation. Kontinuitetsligning,
impulsligning, impulsmomentligning og energiligning for fluider.
Bernoulli's ligning. Statisk og dynamisk tryk.
Dimensionsanalyse, modeller og ligedannethed. Introduktion til
måleteknikker i fluidmekanik. Internt og eksternt flow.
Tryktabsberegninger i rør og rørsystemer. Archimedes' lov,
herunder opdrift og stabilitet. Drag og lift. Grænselagsteori,
herunder hastighedsfordelinger. Strømningsmaskiner, herunder
centrifugalpumper, gas-, damp-, Pelton-, Francis- og Kaplanturbiner
samt vindmøller. Anvendelse af hastighedstrekanter.
Litteraturhenvisninger
McGraw-Hill 2018, Fourth edition in SI units
- Fluid Mechanics: Fundamentals and Applications, ISBN:
978-1-259-92190-2, by Yunus A. Çengel and John M.
- Noter på DTU Learn.
Bemærkninger
Faggruppe: Mekanisk teknologi
Maskinteknik 4. semester
Sidst opdateret
13. juni, 2023
