Emne - Numeriske modeller og hydraulikk - TVM4155
Numeriske modeller og hydraulikk
Velg studieårOm
Om emnet
Faglig innhold
Analytiske og numeriske metoder for å beregne vannlinjer og flombølger i elver. Metoder for å beregne spredningsprosesser i 1, 2 og 3 dimensjoner. Algoritmer for å løse Navier-Stokes ligninger for turbulent strømning, inklusive bruk av forskjellige dataprogrammer. Temaer fra limnologi, kjemi, biologi og sedimenttransport, samt algoritmer for å modellere disse prosessene i flere dimensjoner.
Læringsutbytte
Kunnskaper
Studenten skal ha kunnskap om:
- Hvordan følgende ligninger løses numerisk ved hjelp av en kontroll-volum metode: St. Venands ligning, Konveksjons-Diffusjons ligningen og Navier-Stokes ligninger.
- Kvalitet på løsningen av ligningene: nøyaktighet, stabilitet og feilkilder.
- Stratifisert strømning, innsjøhydraulikk, utslipp til resipienter, sedimenttransport, turbulensmodeller og modeller for vannkvalitet.
Ferdigheter
Studenten skal kunne:
- Bruke regnark, HEC-RAS, SSIIM og OpenFOAM til å beregne stasjonær og ikke stasjonær strømning.
- Lage grid for flerdimensjonale numeriske beregninger.
- Bruke forenklede formler for flombølger, utslipp i resipienter, forurensningsspredning og sedimenttransport.
Generell kompetanse
Studenten kan:
- Kjenne dataprogrammer som eksisterer for løsning av forskjellige strømningsproblemer.
- Vurdere kvaliteten av resultatene fra 1D, 2D og 3D numeriske beregninger, og gi krav til kvalitetstester.
Læringsformer og aktiviteter
Forelesninger, regne- og dataøvinger. Undervisningen vil foregå på engelsk. 11 regneøvinger og 1 laboratorieøving.
Obligatoriske aktiviteter
- Øvinger
Mer om vurdering
Skriftlig skoleeksamen.
Minst 8 øvinger må godkjennes for å kunne gå opp til eksamen.
Spesielle vilkår
Krever opptak til studieprogram:
Bygg og infrastruktur (MTBYGG)
Hydropower Development (MSB1)
Anbefalte forkunnskaper
Hydraulikk-kunnskaper tilsvarende emne TVM4116 Hydromekanikk.
Forkunnskapskrav
TVM4116 Hydromekanikk
Kursmateriell
Boken "Numerial Modelling and Hydraulics", som kan lastes ned fra instituttets web-sider: folk.ntnu.no/nilsol/tvm4155. I tillegg utvalgte vitenskaplige artikler.
Studiepoengreduksjon
| Emnekode | Reduksjon | Fra |
|---|---|---|
| SIB5050 | 7,5 sp | |
| BM8700 | 7,5 sp | Høst 2023 |
Fagområder
- Vassdragsteknikk
- Energi- og miljøfysikk
- Hydroteknologi
- Algoritmekonstruksjon
- Numerikk
- Analyse
- Numerisk matematikk
- Strømningsmekanikk
- VAR-teknikk
- Hydro- og gassdynamikk
- Hydroteknikk
- Jord- og vannfag
- Teknologiske fag