MECH4301 Computational Fluid Dynamics Course description

This course covers some fundamental concepts of Computational Fluid Dynamics and their practical use in computer simulations. Students learn about different challenges associated with compressible and incompressible flows, different grid structures and the numerical modelling of turbulence. The theoretical understanding is put to practical use through programming exercises with computer tools such as OpenFoam and python.

Gradert skala A-F.

Knowledge:

The candidate

• can derive the governing equations and explain the standard mathematical classifications of fluid flow
• can formulate fluid flow problems in terms of Partial Differential Equations
• can explain the difference between Direct Numerical Simulation and averaged turbulence models in CFD
• can explain the difference between staggered and collocated grids for a CFD meshing structure.

Skills:

The candidate

• can solve standard fluid flow problems by applying CFD tools, such as OpenFOAM
• can implement Finite Volume solution algorithms in Python
• can apply von Neumann and TVD analysis to derive precise stability bounds on numerical methods for partial differential equations
• can design suitable mesh structures for CFD analysis tailored to a given fluid flow problem.

General competence:

The candidate

• can design and perform CFD simulations for common industrial problems
• is capable of critically evaluating the results of CFD analyses and identifying potential sources of errors and inaccuracies
• can communicate their work and can master language and terminology of the CFD field.

Emnet omhandler grunnleggende systemkunnskap, enheter og funksjoner innenfor den disiplinen som omtales som industriell instrumentering.

Ingen ut over opptakskrav.

Etter å ha gjennomført dette emnet har studenten følgende læringsutbytte, definert som kunnskap, ferdigheter og generell kompetanse:

Kunnskap

Studenten har etter emnet grunnleggende kunnskap om systemering og industriell instrumentering, det vil si

• instrumentering av enhetsprosesser
• grunnleggende instrumentering, Hook-up tegninger og instrumentkvaliteter
• pådragsorganer
• installasjon i eksplosjonsfarlige områder
• systemering
• PLS Arkitektur
• PLS Programmering

Ferdigheter

Studenten kan

• analysere systemer med hensyn til systemering, instrumentering og PLS programmering samt automatisere større og mindre industrielle prosesser

Generell kompetanse

Studenten

• har et overordnet og detaljert innblikk i hvordan industrielle prosesser instrumenteres og automatiseres sett i fra et prosjekt og driftsteknisk perspektiv
• har innsikt i hvordan industrielle prosesser drives og hvordan dette implementeres på en effektiv og økonomisk korrekt måte

Forelesninger og laboratorieoppgaver står sentralt.

Følgende arbeidskrav er obligatorisk og må være godkjent for å fremstille seg til eksamen:

• Tre obligatoriske øvinger med innlevering.

Individuell skriftlig eksamen på tre timer.

Eksamensresultat kan påklages.

Håndholdt kalkulator som ikke kommuniserer trådløst og som ikke kan regne symbolsk. Dersom kalkulatoren har mulighet for lagring i internminnet skal minnet være slettet før eksamen. Stikkprøver kan foretas.