TEP4112 - Turbulente strømninger

Om emnet

Vurderingsordning

Vurderingsordning: Skriftlig eksamen
Karakter: Bokstavkarakterer

Vurderingsform Vekting Varighet Hjelpemidler Delkarakter
Skriftlig eksamen 100/100 4 timer D

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 og skriftlige øvinger. 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.

Spesielle vilkår

Vurderingsmelding krever godkjent undervisningsmelding samme semester. Obligatorisk aktivitet fra tidligere semester kan godkjennes av instituttet.

Kursmateriell

Utdrag fra forskjellig faglitteratur samt deler fra F.M. White: "Viscous Fluid Flow", 3rd edition, McGrawHill.

Eksamensinfo

Vurderingsordning: Skriftlig eksamen

Termin Statuskode Vurderingsform Vekting Hjelpemidler Dato Tid Rom *
Vår ORD Skriftlig eksamen 100/100 D
  • * Skriftlig eksamen plasseres på rom 3 dager før eksamensdato.
Hvis mer enn ett rom er oppgitt, finner du ditt rom på Studentweb.