MAEN4300 Fluid dynamics and computational methods Course description

The course will provide some basic knowledge of fluid mechanics and mass transfer, as well as good skills in calculating fluid dynamics problems linked with heat and mass transfer. Numerical methods (computers) must be used to solve realistic problems. The course provides a brief introduction to general computational methods for the natural sciences and particularly focuses on the numerical solutions of coupled heat and fluid dynamics problems including mass transport.

Følgende arbeidskrav må være godkjent for å kunne avlegge eksamen:

Arbeidskrav 1

Ledelse av casebasert dialogseminar. Studentene utarbeider individuelt eller parvis et case basert på pensumlitteratur ca. 300 ord +/- 20 %.

Arbeidskrav 2

Fagnotat knyttet til gjennomført casebasert dialogseminar. Gjennomføres individuelt, med et omfang på 2000 ord +/- 10 %.

Arbeidskrav 3

Studenten gjennomfører en samtale (ca. 20 minutter) med en lærer i grunnskolen knyttet til et selvvalgt tema i emnet. På bakgrunn av referat fra samtalen skriver studenten et fagnotat 1000 ord +/- 10%.

After completing the course, the student is expected to achieve the following learning outcomes defined in terms of knowledge, skills and general competence:

Knowledge

The student has in-depth knowledge of:

• different types of fluid flows and their properties
• continuity equation
• energy equations for mechanical and thermal energy and associated loss
• Navier-Stoke's equations for calculating velocity field
• Key concepts of laminar boundary layer, turbulent flow and turbulence modelling
• key concepts and context of calculating mass transfer
• numerical solution of differential equations based on Finite Volume Method

Skills

The student is capable of:

• calculating vector algebra expressions such as curl and divergence
• performing simple calculations using Euler's equations
• calculating stream functions of different fluid flows
• performing dimensional analysis for a given problem involving fluid flow, heat transfer and mass transfer
• calculating pressure drop and mass flow for iso-thermal flows
• calculating concentration of the components in a multicomponent mixture
• solving simple diffusion and advection problems (e.g. heat transfer) by creating his/her own program code (MATLAB)
• use commercial software (StarCCM+) for CFD (Computational Fluid Dynamics) problems

General competence

The student is capable of:

• assessing whether a numerical or analytical solution method is appropriate for solving a given problem
• solving complex problems by combining thermodynamics, heat and mass transfer and fluid dynamics
• communicating with natural scientists on topics relating to thermodynamics, heat and mass transfer
• communicating with CFD specialists

Lectures, computer exercises and problem-solving exercises.

The following required coursework must be approved before a student can take the exam:

• Individual submission of 4 exercises (including computer programming exercises/CFD simulations) related to lectures

The purpose of the coursework requirements is to encourage consistent efforts throughout the semester and help the students meet the skills and competence requirements.

Fagfordypningen i profesjonsrettet pedagogikk består av to emner à 15 studiepoeng: Fagfordypning i profesjonsrettet pedagogikk 1 og Fagfordypning i profesjonsrettet pedagogikk 2.

Grunnskolen skal skape læringssituasjoner på ulike arenaer som gir alle elever mulighet til utvikling og læring ut fra egne forutsetninger. Norske klasserom reflekterer et samfunn i rask endring som er preget av mangfold både ut fra sosioøkonomisk bakgrunn, kultur, språk, kjønn, og funksjonalitet. For å imøtekomme den enkelte elevs ulike forutsetninger i skolens mangfold kreves det at læreren utvikler relevant kompetanse individuelt og i skolens profesjonsfellesskap, med hensyn til arbeid i klasserommet og samarbeid med hjemmet.

Fagfordypning i profesjonsrettet pedagogikk tematiserer muligheter og utfordringer, i klasserommet, med særlig vekt på utvikle strategier for å støtte elevenes læring og utvikling faglig og sosialt. I tillegg er sentrale tema i fordypningen knyttet til utvikling av lærerens endringskompetanse og evne til å samarbeide internt i profesjonsfellesskapet og med andre relevante profesjoner.

Se opptakskrav i programplanen.

Etter fullført emne har studenten følgende læringsutbytte definert som kunnskap, ferdigheter og generell kompetanse:

Kunnskap

Studenten

• har god kunnskapsoversikt om inkludering og mangfold på samfunns- og skolenivå
• ha oppdatert kunnskap om sosialiseringsbetingelser i samfunnet og barn - og unges deltakelse på ulike sosialiseringsarenaer
• har kunnskap om barn og unge i vanskelige livssituasjoner
• har god kunnskap om relevante utdanningspolitiske tema og nyere forskning knyttet til klasserom og skole
• har god kunnskap om ledelse av forsknings- og utviklingsarbeid i skolen
• har god kunnskap om ulike veiledningsstrategier i samarbeid med kollegaer og andre aktører​

Ferdigheter

Studenten

• kan identifisere, analysere og reflektere over utfordrende klasseromssituasjoner i lys av det mangfoldige samfunnet og elevenes ulike forutsetninger
• reflektere over hvordan samfunnbetingelser påvirkes barn - og unges muligheter for inkludering
• kan diskutere og reflektere over relevante utdanningspolitiske tema og nyere forskning knyttet til klasserom og skole
• gjennomføre prosesser relatert til forsknings- og utviklingsarbeid i skolen
• benytte veiledningsstrategier i samarbeid med kollegaer og andre aktører​

Generell kompetanse

Studenten

• kan analysere og forholde seg kritisk til nasjonal og internasjonal forskning innen de aktuelle temaene i emnet
• har evne til å reflektere over egen profesjonell utvikling
• kan samarbeide om endrings- og utviklingsarbeid i grunnskolen til beste for alle elever

I undervisningen anvendes individuelt arbeid med pensumlitteratur, kollokviegrupper, oppgavearbeid i gruppe, forelesninger og casebasert dialogseminar. Studentene forventes å engasjere seg aktivt i studentfellesskapet gjennom drøftinger, framlegg, analyse av utfordrende arbeidssituasjoner og begrunnede valg av mulige handlemåter. Undervisningen er organisert som seminarer basert på studentenes egenaktivitet, medansvar og kontinuerlige arbeidsinnsats.