Vurderingsordning

Faglig innhold

Fluiders egenskaper. Fluidstatikk, trykk-krefter på flater, manometri og oppdrift. Prinsippene for fluidbevegelse, hastighetsfelt, strømlinjer, laminær og turbulent strømning. Reynolds transportteoremet. Kontrollvolummetoden: kontinuitetsligningen, energiligningen, Bernoullis ligningen, impulsligningen og spinnsatsen. Indre strømning: rørsystem, trykkfall og singulærtap. Strømningsmålinger. Dimensjonsanalyse og likhet. Ytre strømning: bluff bodies, vingeprofiler, drag og løft, Magnus effekt. Reynolds tall. Kvalitativt om turbulens. Turbomaskiner og vannkraftverk: ulike vannturbiner, hovedkomponenter, småkraftverk og pumpekraftverk, dimensjonering. Kavitasjon. Eksempler på fluidmekaniske problemstillinger knyttet til fornybar energi.

Læringsutbytte

Gi grunnleggende forståelse for teorien for strømning av fluider. Gjennom øvingsopplegget å gjøre studentene i stand til selv å formulere og løse praktiske strømingsproblemer.

Kunnskap, etter fullført emne skal studenten ha kjennskap til:
- løse hydrostatiske problemer:
      • beskrive de fysiske egenskapene til et fluid.
      • beregne trykkfordeling for inkompressible fluid.
      • beregne de hydrostatiske trykket og krefter på plane flater.
      • finn angrepspunktet for hydrostatiske krefter på plane flater.
      • formulere problemene med oppdrift og løse dem.
- beskrive prinsippene for bevegelse av væsker i forhold til:
      • intern strømning.
      • ytre strømning.
- trykktap i rørsystemer
- beregne krefter på objekter dyppet i strømningen.
- dimensjonsløse tall og deres bruk i fluidmekanikk problemer
- identifisere utledning av grunnleggende ligninger for fluidmekanikk, med tilhørende antagelser, og anvende:
      • Bernoulli-ligningen
      • ligningen for massebevarelse.
      • impulsligningen og spinnsatsen.
      • ligningen for energibevarelse.
- hovedkomponenter i vannkraftverk og vannturbiner
- beregne produksjon i vannkraftverk og pumpesystemer
 
Ferdigheter, etter fullført emne skal studenten ha ferdigheter om:
- Evaluering av modeller for strømningsanalyse.
- Bruk av kontrollvolumanalyse.
- Beregning av krefter og momenter fra fluid på objekter.
- Avledning og bruk av formler og tabeller for strømninger.
- Løsning av de grunnleggende lovene i fluidmekanikk for enkle strømningsproblemer.

Generell kompetanse, etter fullført emne skal studenten ha kompetanse om:
- Grunnelementene i de teoretiske fundamentene for fluid strømninger.
- Formulering og løsning av praktiske fluid strømninger.

Læringsformer og aktiviteter

Forelesninger, eksempelregning, regneøvinger og selvstudium. Et foreskrevet antall av øvingene og laboratoriearbeider må være godkjent før eksamen.

Obligatoriske aktiviteter

• Øvinger
• Laboratoriearbeid

Mer om vurdering

Emnet sammenkjøres som videoforelesning fra Trondheim til Gjøvik og Ålesund. Eksamenstekst skal være lik for FENT2002 Fluidmekanikk og hydraulikk, FENA2002 og FENG2002. Ved utsatt eksamen (kontinuasjonseksamen) kan eksamensformen bli endret fra skriftlig til muntlig.

Spesielle vilkår

Anbefalte forkunnskaper

IMAT1001 Matematiske metoder 1, IMAT2011 Matematiske metoder 2 for Elektro og Fornybar energi, IFYKJT1001 Fysikk/kjemi og FENT1001 Fornybar energi grunnkurs

Forkunnskapskrav

Studierettskrav. Tilgang til emnet forutsetter studierett ved Bachelor i fornybar energi (BIFOREN), NTNU

Kursmateriell

Forelesningsnotater og pensumbok: Yunus A. Cengel & John M. Cimbala "Fluid Mechanics - Fundamentals and Applications" 3rd or 4th Edition in SI-Units, McGraw-Hill.

Studiepoengreduksjon