41320 Videregående fluidmekanik

2024/2025

Kursusinformation
Advanced fluid mechanics
Engelsk
5
Kandidat
Kurset udbydes som enkeltfag
Generel retningskompetence (MSc), Mechanical Engineering
Retningsspecifikt kursus (MSc), se flere
Retningsspecifikt kursus (MSc), Mechanical Engineering
Retningsspecifikt kursus (MSc), Ocean Engineering
Retningsspecifikt kursus (MSc), Sustainable Energy
Retningsspecifikt kursus (MSc), Sustainable Energy Technologies
Retningsspecifikt kursus (MSc), Wind Energy
Teknologisk specialisering (MSc), Petroleum Engineering
Teknologisk specialisering (MSc), Sustainable Energy
Teknologisk specialisering (MSc), Wind Energy
E2B (tors 8-12)
Campus Lyngby
Forelæsninger og løsning af opgaver. Feedback på opgaverne undervejs i forløbet.
13-uger
E2B
Skriftlig eksamen og bedømmelse af opgave(r)
Karakter er baseret på helhedsvurdering af eksamen og 2 individuelle opgaver.
Skriftlig eksamen: 2 timer
Alle hjælpemidler - uden adgang til internettet
7-trins skala , ekstern censur
41323
41323
41312/41102 . 02631/02633/28864 , Viden om grundlæggende fluidmekanik samt kendskab til Matlab, Python eller lignende. Viden om matematik, specifikt for at kunne løse partielle differentialligninger (fx kæderegeln, partiel differentiering og intergration, grundlæggende vektoranalyse inklusive kendskab til Stokes og Gauss teoremer).
Clara Marika Velte , Lyngby Campus, Bygning 403, Tlf. (+45) 4525 4342 , cmve@dtu.dk
41 Institut for Byggeri og Mekanisk Teknologi
I studieplanlæggeren
Kontakt underviseren for information om hvorvidt dette kursus giver den studerende mulighed for at lave eller forberede et projekt som kan deltage i DTUs studenterkonference om bæredygtighed, klimateknologi og miljø (GRØN DYST). Se mere på http://www.groendyst.dtu.dk
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
16. maj, 2024