41320 Videregående fluidmekanik
2019/2020
Overordnede kursusmål
At opøve en analytisk og fysisk forståelse for de fundamentale
ligninger og at løse dem analytisk i reduceret form i en række
praktiske og teoretiske strømningsproblemer. Antagelserne i de
reducerede former af ligningerne og deres implikationer på de
opnåede løsninger vil blive grundigt diskuteret og evalueret. Den
studerende vil anvende løsningerne til de reducerede ligningerne på
relevante ingeniørproblemer og evaluere gyldigheden i løsningerne
med udgangspunkt i de respektive antagelser.
Læringsmål
En studerende, der fuldt ud har opfyldt kursets mål, vil kunne:
- Forklare og udlede de grundlæggende fluid-mekaniske
bevarelsesligninger i differentialform
- Anvende tensornotation for beskrivelse af strømningskinematik
og løsning af strømningsproblemer
- Forklare og anvende analogier mellem impuls, varme og
stoftransport
- Udlede og løse simplificerede former af Navier-Stokes
ligninger, for eksempel vorticitetsligningen, Creeping/Stokes
strømninger, potentialstrømning, similaritetsløsninger og
grænselagsligningerne
- Løse og analysere forskellige tilsvarende simplificerede
strømningsproblemer og identificere problemformuleringer som
yderligere simplificerer løsninger af de reducerede ligninger.
- Vurdere gyldigheden og indvirkningen af de antagelser der er
blevet brugt for at løse strømningsproblemerne
- Diskutere den fysiske fortolkning af disse løsninger
- Brug grænselags-approksimationen til at løse simple
grænselagsproblemer
- Anvend normal modes-metoden på simple strømningsproblemer
relateret til strømningsinstabiliteter og identificer strømninger
med potentielt optrædende almindelige strømningsinstabiliteter
- Dokumenter en teknisk løsning i skrift på en kort og præcis
måde
Kursusindhold
Udledelse af kontinuitetsligningen, Navier-Stokes ligning og
energiligningen på differential form. Tensornotation for
beskrivelse af strømningskinematik. Analogier mellem impuls, varme
og stoftransport. Strømning i kanaler, grænselag langs vægge, frie
skærelag, Creeping/Stokes strømning, potentialstrømning.
Similaritetsløsninger og vorticitetsformulering af Navier-Stokes
ligning. Linær instabilitet og laminart/turbulent omslag. Teorien
vil også diskuteres i forhold til industrielle problemstillinger.
Sidst opdateret
03. maj, 2019