TFNE2002
Fluidmekanikk
Sist undervist 2020
Høst og Vår
Trondheim
Norsk
Om emnet
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.
Læringsmål
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, mappeoppgaver og selvstudium. Et foreskrevet antall av øvingene samt en laboratorieøving må være godkjent før eksamen.