At give de studerende grundlaget for at behandle en række
strømningsformer, som optræder inden for bygningsingeniørens
fagområde, for eksempel i forbindelse med projekter i floder, på
kyster eller i havet.
Læringsmål:
En studerende, der fuldt ud har opfyldt kursets mål, vil kunne:
Redegøre for de fundamentale hydrodynamiske ligninger og
koncepter (Navier-Stokes ligninger, Euler ligninger, vorticity
vektor) og udlede løsninger for simple laminære problemer.
Redegøre for de fundamentale ligninger og antagelser i lineær
bølgeteori for vand bølger (Laplace ligning, Bernoulli ligning,
randbetingelser), og for basale fænomener (dispersions relation,
hastigheds kinematik, Tryk fordeling, partikel baner)
Redegøre for og anvende koncepter som potential og kinetisk
energi, energiflux, gruppe hastighed, lineær superposition).
Redegøre for og anvende lineær shoaling og refraktion af bølger
på variabel vanddybde.
Redegøre for og beregne fænomener involveret i bølgebrydning i
kystzonen (radiation stress, bølgehøjde variation, variation af
middelvandstand, bølgeinduceret strøm).
Redegøre for laminære grænselags processer, samt de laminære
grænselags ligninger.
Redegøre for turbulente strømningsprocesser, såsom turbulent
grænselag (i kanalstrømninger, rør osv.) og overgangen fra laminær
til turbulent grænselag.
Redegøre for de grundlægende ligninger for turbulente
strømninger (Reynolds spændinger og blandingslængde modellen).
Arbejde med opgaver relateret til turbulente strømninger i hold
af 2 personer.
Udarbejde rapporter over de udførte opgaver.
Opnå en basal viden indenfor hydrodynamik, der vil sætte den
studerende i stand til at tage videre gående kurser indenfor
vandbygning og hydrodynamik udbudt af MEK, 41121, 41127,41128,
41114 og 41223.
Kursusindhold:
Potentialstrømninger, grundlaget for beskrivelse af tabsfrie
strømninger.
Vandbølger på vilkårlige vanddybder. Vandringshastighed, inducerede
hastigheder og tryk. Energi- og impulsforhold i bølger.
Transformation af vandbølger: refraktion og shoaling. Set-up og
bølgedrevne strømme.
Grænselagsstrømninger. Strømningsligninger for grænselag. Laminare
og turbulente grænselag. Affine grænselag.
Turbulente strømninger. Instabilitet af laminare strømninger.
Reynoldsmidling. Turbulent energi samt energiomsætning i turbulente
strømninger. Lukningsproblemet, turbulensmodeller.
