Faglig innhold

Fluiders egenskaper, viskositet. Hastighetsfelt, materiellderivert, strømlinjer og banelinjer. Trykkfordeling i stasjonære og akselererte systemer. Roterende kar. Manometri. Oppdrift. Reynolds transportteorem. Kontinuitetslikningen, kraftloven og momentloven for kontrollvolum. Energilikningen og Bernoulli's likning. Euler's bevegelseslikning for ideell fluid og Navier-Stokes likning for viskøs fluid. Grensebetingelser for fluidmekanikkens grunnlikninger. Strømfunksjonen, virvling og rotasjon, spenninger og tøyningshastigheter. Reynolds tall. Kvalitativt om turbulens. Laminær og turbulent rørstrømning. Grensesjiktbegrepet. To-dimensjonal potensialteori, hastighetspotensial, noen elementærstrømninger, sirkulasjon.

Læringsutbytte

Gi grunnleggende forståelse for teorien for strømning av ideelle og reelle væsker og gasser (fluider). Gjennom øvingsopplegget å gjøre studentene i stand til selv å formulere og løse praktiske strømingsproblemer.

Kunnskaper:
Etter fullført emne skal studenten ha kunnskap om:
- Fluiders egenskaper, viskositet.
- Hastighetsfelt, materiellderivert, strømlinjer og banelinjer.
- Trykkfordeling i stasjonære og akselererte systemer. Roterende kar. Manometri. Oppdrift.
- Reynolds transportteorem.
- Kontinuitetslikningen, kraftloven og momentloven for kontrollvolum.
- Energilikningen og Bernoulli's likning.
- Euler's bevegelseslikning for ikke-viskøs strømning.
- Navier-Stokes likning for viskøs strømning.
- Grensebetingelser for fluidmekanikkens grunnlikninger.
- Strømfunksjonen, virvling og rotasjon, viskøse spenninger og tøyningshastigheter.
- Reynolds tall. Kvalitativt om turbulens.
- Laminær og turbulent rørstrømning.
- Grensesjiktbegrepet.
- Todimensjonal potensialteori, hastighetspotensial, noen elementærstrømninger, sirkulasjon.

Ferdigheter:
Etter fullført emne skal studenten ha ferdigheter om:
- Vurdering av modeller for strømningsanalyse.
- Bruk av kontrollvolumanalyse.
- Beregning av krefter og moment fra fluid på faste legemer.
- Avledning og bruk av formler og tabeller for strømninger.
- Løsning av fluidmekanikkens grunnlikninger for enkle strømningsproblem.

Generell kompetanse:
Etter fullført emne skal studenten ha kompetanse om:
- Teorien for strømning av ideelle og reelle væsker og gasser (fluider).
- Formulering og løsning av praktiske strømningsproblemer.

Læringsformer og aktiviteter

Forelesninger, eksempelregning, regneøvinger, laboratorieøvinger og selvstudium. Et foreskrevet antall av øvingene må være godkjent før eksamen. Ved utsatt eksamen (kontinuasjonseksamen) kan skriftlig eksamen bli endret til muntlig eksamen.

Obligatoriske aktiviteter

• Øvinger

Anbefalte forkunnskaper

Grunnleggende kunnskaper i mekanikk og matematikk.
TMA4100 Matematikk 1 og TMA4105 Matematikk 2 eller tilsvarende.

Kursmateriell

Yunus A. Cengel & John M. Cimbala "Fluid Mechanics - Fundamentals and Applications" 2nd Edition in SI-Units, McGraw-Hill, 2010.

Studiepoengreduksjon