Fluidmekanikk

Kontinuumshypotesen. Viskositetsbegrepet. Hydro- og aerostatikk, trykk-krefter på flater. Oppdrift. Stabilitet. Akselererte systemer. Prinsippene for fluid bevegelse, hastighetsfelt, strømlinjer. Transportteoremet. Laminær og turbulent strømning. Kontrollvolummetoden. Kontinuitetsligningen. Energiligningen og Bernoullis ligning. Impulsligningen. Differensiell metode i strømningsanalysen, virvling og sirkulasjon. Strømfunksjonen. Eulers ligning. Navier-Stokes' ligning. Viskøs spenningstensor. Drag/løft i aerodynamikken, Kutta - Joukowskys teorem, Magnuseffekten. Potensialstrømning, superposisjon av singulariteter. Vannbølger. Komplekse potensialer.

Kunnskaper:
Etter fullført emne skal studenten ha kjennskap til:
- Fluiders egenskaper, viskositet.
- Hastighetsfelt, materiellderivert, strømlinjer og banelinjer.
- Trykkfordeling i stasjonære og akselererte systemer. Roterende kar. Oppdrift.
- Reynolds’ transportteorem.
- Kontinuitetsligningen, kraft og moment for kontrollvolum.
- Energiligningen og Bernoullis ligning.
- Eulers bevegelseslikning for ikke-viskøs strømning.
- Navier-Stokes’ ligning for viskøs strømning.
- Grensebetingelser for fluidmekanikkens grunnligninger.
- Drag og løft.
- Strømfunksjonen, virvling og rotasjon, viskøse spenninger.
- Reynolds’ tall. Kvalitativt om turbulens.
- Kutta-Joukowskys teorem.
- Magnuseffekten.
- Todimensjonal potensialteori, hastighetspotensial, noen elementærstrømninger.
- Vannbølger.
- Komplekse potensialer.

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.
- Grunnleggende bølgeteori, og bruk av kompleks analyse.

Forelesninger og øvinger. Minst 2/3 av øvingene må være godkjent før eksamen.