Turbulens

Dette emnet dekker avanserte områder innen turbulens. Studenten skal kjenne til de fundamentale egenskapene, samt utvikle forståelse for nåtidens utfordringer innen turbulens. Kurset tar utgangspunkt i Kolmogorovs grunnleggende arbeid, og går videre til avanserte emner gjennom fundamentale problemer som periodisk boksturbulens, grid turbulens, kanalstrømninger, rørstrømninger og grensesjikt. Emnet undervises på høsten i partallsår, dvs høst 2020, høst 2022, høst 2024 osv.

Kunnskap: • Turbulenskaskaden • Ligningen for turbulent kinetisk energi • Turbulensspektrum, structure function og hvordan disse skalerer • Kolmogorovs «lover» og likhetshypotese • Forventninger til hvordan turbulent kinetisk energi utvikler seg og avtar i forskjellige strømninger • Vanlige former av dimensjonsløse grupper i turbulens og betydningen av disse • Korrelasjoner i turbulente strømninger • Relevant lengde-, hastighet- og tidsenheter i forskjellige strømninger • Faktorer innen numeriske strømningsberegninger (DNS, LES) • Veggloven • Hastighets- og variansprofiler i strømninger bundet av vegger • Begrensinger rundt eksperimenter og simuleringer med høye Reynoldstall Ferdigheter: • Identifisere turbulensspektrum, korrelasjoner og structure functions ved utseende • Forstå forskjellige dimensjonsløse grupper og deres funksjon innen turbulens • Forstå begrensningene ved eksperimenter og simuleringer, og hvordan optimalisere utførelsen av disse Generell kompetanse: • Forberede korte presentasjoner i grupper • Lese journalartikler og diskutere innholdet • Diskutere og formulere presise spørsmål om avanserte vitenskapelige emner • Forstå vitenskapelig og publiserende prosesser

Undervisningen vil bestå av samlinger hver annen til hver tredje uke. Hver samling varer rundt tre timer. Hver samling inneholder en kort forelesningsdel, resten består av studentpresentasjoner og diskusjon. Mellom samlingene blir studentene gitt oppgaver, noen ganger i grupper, basert på utdelt litteratur. Oppgaven blir så presentert i påfølgende samling, og etterfulgt av diskusjon. Oppmøte og deltakelse i undervisningen er ikke obligatorisk. Ettersom samlingene er hovedformen for undervisning, og mesteparten av det faglige innholdet blir gitt her, vil det være vanskelig å bestå eksamen uten å delta. All undervisning gjennomføres på engelsk.