EPN-V2

MASK3610 Applied Fluid Mechanics Course description

Course name in Norwegian
Anvendt fluidmekanikk
Study programme
Bachelor's Degree Programme in Mechanical Engineering
Weight
10.0 ECTS
Year of study
2020/2021
Curriculum
FALL 2020
Schedule
Course history

Introduction

The course deals with theoretical and practical aspects of applied fluid mechanics. Some of the vital topics covered are boundary layer concept, governing equations, incompressible flows, compressible flows, high speed flows, internal flow, external flow, dimensional analysis, and introduction to computational fluid dynamics.

The elective course is initiated provided that a sufficient number of students choose the course.

Recommended preliminary courses

Etter fullført emne har kandidaten følgende læringsutbytter - definert som kunnskap, ferdigheter og generell kompetanse:

Kunnskap

Kandidaten

  • har kunnskap til å vurdere betingelser for og anvendelse av kvalitative metoder i forskning og utviklingsprosjekter
  • har kunnskap om ulike teoretiske tradisjoner innen kvalitativ forskning, så som etnometodologi, fenomenologi og symbolsk interaksjonisme og metodologiske posisjoner som konstruktivisme og positivisme
  • har inngående kunnskap om deltagende observasjon og intervju med vekt på deres forutsetninger og begrensninger

Ferdigheter

Kandidaten

  • kan formulere problemstillinger, foreta utvalg og datainnsamlinger basert på kvalitative metoder
  • kan gjennomføre studier basert på deltagende observasjon og intervju som kan inngå i ph.d.-avhandlingen

Generell kompetanse

Kandidaten

  • kan utøve sin forskning basert på kvalitative metoder med faglig integritet
  • kan vurdere kvaliteten på kunnskap fremkommet gjennom kvalitativ forskning i profesjonsstudier
  • kan forstå og forklare hvordan kvalitativ forskning produserer valid kunnskap
  • kan håndtere etiske utfordringer og dilemmaer knyttet til bruk av kvalitative metoder
  • kan delta i debatter om kvalitativ metode i profesjonsstudier i internasjonale fora

Required preliminary courses

Se fagplanen.

Learning outcomes

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

Knowledge

The student:

  • understands the basic concepts of fluid mechanics (such as boundary layer) and recognizes practical fluid dynamics problems.
  • is familiar with fluid properties and understands the continuum hypothesis and its area of application.
  • understands viscosity concepts and the effects of viscosity on flow.
  • knows how to calculate hydrostatic pressure in liquids.
  • knows the difference between system approach and control volume approach.
  • is able to explain the difference between Eulerian and Lagrangian description of fluid flow.
  • has knowledge of conservational laws in fluid mechanics.
  • knows how to use the continuity equation.
  • knows how to classify flows and give a description of laminar and turbulent flows.
  • knows how to use Bernoulli’s equation, and is aware of its area of application.
  • is capable of using dimension analysis to design prototypes of a reduced scale.
  • understands basics of governing equation and Navier-Stokes equation and its approximations.
  • understands the basic theoretical background of CFD.
  • is able to perform simple CFD analysis.
  • calculate the major and minor losses associated with pipe flow in piping networks.
  • have a deeper understanding of laminar and turbulent flow in pipes and the analysis of fully developed flow.
  • understanding of the various physical phenomena associated with external flow such as drag, friction and pressure drag, drag reduction, and lift.
  • calculate the drag force associated with flow over common geometries.

Skills

The student is capable of:

  • make simple calculations of velocity, pressure, temperature and shear stress for incompressible flows.
  • formulating reasonable mathematical models to solve technical problems.
  • calculating lift and drag forces acting on rigid bodies moving relative to a fluid.
  • analyzing flow in pipes and pipeline networks and calculating energy and pressure loss.
  • design engineering parts using CAD software such as Inventor.
  • simplifying geometry/CAD models for CFD analysis
  • performing comprehensive CFD meshing.
  • performing CFD analysis in ANSYS.
  • comprehend the results of CFD.

General competence

  • the student is capable of using mathematical modelling and solutions to problems in fluid mechanics.

Teaching and learning methods

Se fagplanen.

Course requirements

Two mandatory coursework which includes Design (using Inventor) and CFD analysis (ANSYS 2020R2) of the following:

  • Convergent Divergent Nozzle.
  • Butterfly Valve.

The third project is optional:

  • Erosion and Thermal Analysis of the flow through pipe.

The coursework must be approved before the student can take the exam.

Time consumption work requirements are 2 hours per week throughout the semester. The tasks are delivered in Canvas.

Assessment

Se fagplanen.

Permitted exam materials and equipment

Deltagende observasjon og intervju er sentrale kvalitative forskningsmetoder. Disse har som formål å gripe folks erfaringer, oppfatninger og ulike praksiser innenfor et felt, som profesjonsutøvelse og profesjonell praksis. Kvalitativ forskning i profesjonsstudier representerer et stort og til dels uoversiktlig felt som trekker på ulike teoretiske tradisjoner og disiplinære forankringer Hvordan kan vi vite om en kvalitativ studie er god eller dårlig? Hvilke etiske og metodiske utfordringer står forskeren overfor og hvordan kan disse løses? Et kjennetegn ved profesjonsforskning er at den utøves av forskere som forsker på «egen profesjon», noe som reiser en rekke forskningsetiske og metodiske spørsmål. Gjennom aktivt å bruke deltagernes prosjekter, vil dette kurset belyse utfordringer og muligheter ved bruk av kvalitative forskningsmetoder. Emnet diskuterer ulike forskningstradisjoner der kvalitative metoder står sentralt Videre presenteres ulike teknikker for datainnsamling og analyse i kvalitativ metode med vekt på intervju og deltagende observasjon/feltarbeid, og hvordan de ulike teoretiske tradisjonene legger føringer for hvordan disse ulike teknikkene anvendes.

Målet med kurset er å bidra til en dypere forståelse av hvordan forskerens teoretiske og metodologiske forankring kan bidra til å begrunne og tydelig gjøre forskerens metodevalg, og stimulere til økt refleksjon over etiske og metodiske utfordringer og dilemmaer.

Grading scale

Bestått mastergrad (120 stp.) eller tilsvarende utdanning, med forkunnskaper i kvalitativ metode på masternivå.

Examiners