Emne - Turbulente strømninger - TEP4112
TEP4112 - Turbulente strømninger
Om emnet
Vurderingsordning
Vurderingsordning: Hjemmeeksamen
Karakter: Bokstavkarakterer
| Vurdering | Vekting | Varighet | Delkarakter | Hjelpemidler |
|---|---|---|---|---|
| Hjemmeeksamen | 100/100 | 4 timer |
Faglig innhold
Fenomenologisk og teoretisk beskrivelse av turbulens, mikroskaler og integralskalaer. Reynolds dekomponering og midling. Homogen turbulens. Turbulente skjærstrømninger: grensesjikt, rørstrømning og stråler. Praktiske beregningsteknikker: integralmetoder, middelfeltmetoder og storskala eddy simulering. Turbulensmodellering: algebraiske modeller og transportmodeller. Eksempler på numeriske løsninger for interne og eksterne strømninger.
Læringsutbytte
Kunnskaper:
Etter fullført emne skal studenten ha kunnskap om:
- Fluidmekanikkens grunnlikninger. Kartesisk tensornotasjon.
- Dimensjonsløse likninger, Reynolds og Strouhal tall, skalaer for lengde og tid.
- Virvling og elementær virvlingsdynamikk.
- Karakteristiske egenskaper ved turbulens. Kolmogorovs mikroskalaer.
- Reynolds dekomponering, Reynolds-midlet Navier-Stokes likning (RANS).
- Balanselikninger for middelstrømmen og turbulensens kinetiske energi.
- Turbulens nær faste flater. Middelhastighetsprofil. Grensesjiktlikninger.
- Frie turbulente skjærstrømninger. Forenklede bevegelseslikninger. Selvbevaringsprinsippet.
- Turbulensmodellering. Eddy-viskositet, blandingsvei, to-likningsmodeller, Reynolds-spennings modeller.
- Statistisk beskrivelse: momenter, korrelasjoner, spektra.
- Direkte numerisk simulering (DNS) og storskala-eddy simulering (LES).
Ferdigheter:
Etter fullført emne skal studenten ha ferdigheter om:
- Vurdering av turbulente strømningssituasjoner.
- Bruk av likedannethets løsninger for frie skjærstømninger (stråler, wakes etc).
- Valg av turbulensmodell for numerisk strømningsanalyse (CFD).
- Vurdere og tolke resultater fra CFD.
- Vurdere og tolke eksperimentelle måledata.
Generell kompetanse:
Etter fullført emne skal studenten ha kompetanse om
- Teorien for turbulent strømning av væsker og gasser (fluider).
- Forståelse av turbulente strømningstilfeller.
Læringsformer og aktiviteter
Forelesninger, skriftlige øvinger og en labøving. Undervisningen gis på engelsk dersom studenter som ikke behersker norsk tar emnet. Hvis undervisningen gis på engelsk gis eksamensoppgavene kun på engelsk. Studentens besvarelse kan være på norsk eller engelsk.
Obligatoriske aktiviteter
- Øvinger
Mer om vurdering
Ved utsatt eksamen (kontinuasjonseksamen) kan skriftlig eksamen bli endret til muntlig eksamen.
Anbefalte forkunnskaper
God kjenskap til Navier-Stokes ligninger, for eksempel fra emnet "Viskøse strømninger og grensesjikt".
Kursmateriell
Utdrag fra forskjellig faglitteratur samt deler fra F.M. White: "Viscous Fluid Flow", 3rd edition, McGrawHill.
Ingen
Versjon: 1
Studiepoeng:
7.5 SP
Studienivå: Høyere grads nivå
Termin nr.: 1
Undervises: VÅR 2021
Undervisningsspråk: Engelsk, Norsk
Sted: Trondheim
- Strømningsteknikk
- Energi- og prosessteknikk
- Strømningsmekanikk
- Marin hydrodynamikk
Ansvarlig enhet
Institutt for energi- og prosessteknikk
Eksamensinfo
Vurderingsordning: Hjemmeeksamen
- Termin Statuskode Vurdering Vekting Hjelpemidler Dato Tid Eksamens- system Rom *
-
Vår
ORD
Hjemme-eksamen (1)
100/100
Utlevering
02.06.2021Innlevering
02.06.2021
09:00
INSPERA
13:00 -
Rom Bygning Antall kandidater - Sommer UTS Hjemme-eksamen 100/100 INSPERA
-
Rom Bygning Antall kandidater
- * Skriftlig eksamen plasseres på rom 3 dager før eksamensdato. Hvis mer enn ett rom er oppgitt, finner du ditt rom på Studentweb.
- 1) Merk at eksamensform er endret som et smittevernstiltak i den pågående koronasituasjonen. Please note that the exam form has changed as a preventive measure in the ongoing corona situation.
For mer info om oppmelding til og gjennomføring av eksamen, se "Innsida - Eksamen"