MAEN4300 Strømningsteknikk og numeriske beregninger Emneplan

Emnet skal gi studentene kunnskaper om noen grunnleggende emner i fluidmekanikk og massetransport, samt gode ferdigheter i beregning av strømningstekniske problem koblet til varme- og massetransport. For å løse realistiske problemstillinger må numeriske metoder (datamaskiner) benyttes. Emnet gir en innføring i numeriske metoder for naturvitenskaplige fag, og fokuserer spesielt på numerisk løsning av koblede varme- og strømningstekniske problemer inkludert massetransport.

Studenten skal etter å ha fullført emnet ha følgende totale læringsutbytte definert i kunnskap, ferdigheter og generell kompetanse:

Kunnskap

Studenten har

• grunnleggende kunnskap innen sannsynlighetsregning og statistikk slik det anvendes i økonomisk-administrative fag

Ferdigheter

Studenten kan

• presentere og tolke statistiske data ved hjelp av sentral- og spredningsmål, frekvensfordelinger og grafiske metoder
• grunnleggende sannsynlighetsregning inkludert sannsynlighetsmodeller, kombinatorikk, utvalgsmodeller, betingede sannsynligheter, lov om total sannsynlighet, Bayes lov og uavhengighet
• analysere sannsynlighetsfordelinger og beregne forventning og varians til en stokastisk variabel og til lineærkombinasjoner av stokastiske variable
• forstå simultane sannsynlighetsfordelinger inkludert beregning av forventning, varians og kovarians
• velge sannsynlighetsmodell og regne med diskrete og kontinuerlige sannsynlighetsfordelinger, inkludert Binomisk fordeling, Hypergeometrisk fordeling, Poissonfordeling, Normalfordeling/Normaltilnærming og t-fordeling
• estimere ukjente parametre, både punktestimering og intervallestimering
• foreta hypotesetesting i målemodell og binomisk modell og vurdere ulike testmetoder; tolke signifikansnivå, signifikanssannsynlighet og teststyrke
• anvende og tolke regresjonsanalyse, herunder estimering og hypotesetest av regresjonskoeffisienten og prediksjon
• beregne og tolke korrelasjonskoeffisienten
• foreta kjikvadrattester, både modelltesting og test av uavhengighet
• vurdere forskjeller mellom to grupper, inkludert hypotesetesting

Generell kompetanse

Studenten kan

• forholde seg til og operasjonalisere usikkerhet

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

Kunnskap

Studenten har inngående kunnskap om

• ulike typer strømning og deres egenskaper
• kontinuitetslikningen
• energiligninger for mekanisk og termisk energi, med tilhørende tapsledd
• Navier-Stokes ligninger for beregning av hastighetsfelt
• sentrale begrep for laminært grenselag, turbulent strømning og turbulensmodellering
• sentrale begreper og sammenhenger for beregning av massetransport
• numerisk løsning av differensiallikninger basert på Finite Volume metoden

Ferdigheter

Studenten kan

• regne med vektoralgebraiske uttrykk som curl og divergens
• gjøre enkle beregninger ved Eulers likning
• beregne strømfunksjoner i ulike strømninger
• utføre dimensjonsanalyse for et gitt problem som involverer væskestrøm, varmeoverføring og masseoverføring
• beregne trykktap og massestrømmer for isoterm strømning
• beregne konsentrasjonsfelt for komponenter i en blanding av flere stoffer
• løse enkle diffusjons- og adveksjonsproblemer (f.eks. varmetransport) ved å lage egne programkoder med et egnet programmeringsspråk (MATLAB)
• bruke kommersiell programvare for løsning av CFD (Computational Fluid Dynamics) problemer (STAR-CCM+)

Generell kompetanse

Studenten kan

• for et gitt problem analysere om en numerisk eller analytisk løsningsmetode er hensiktsmessig
• løse sammensatte problem ved å kombinere termodynamikk, varme- og massetransport og strømningsteknikk
• kommunisere med naturvitere om temaer knyttet til termodynamikk, varme- og massetransport
• kommunisere godt med spesialister innen CFD-simuleringer

Forelesninger, dataøvinger og regneøvinger.

Følgende arbeidskrav må være godkjent for å kunne fremstille seg til eksamen:

• Individuell innlevering av fire øvinger (inkludert data programmering øvinger/CFD-simuleringer) knyttet til forelesninger

Formålet med arbeidskravene er å stimulere til jevn innsats underveis i semesteret og hjelpe studentene til å nå kravene til ferdighet og kompetanse.

Individuell skriftlig eksamen under tilsyn på tre timer.

Eksamensresultat kan påklages.

Ved eventuell ny og utsatt individuell skriftlig eksamen kan muntlig eksamensform bli benyttet. Hvis muntlig eksamen benyttes til ny og utsatt eksamen, kan denne ikke påklages.

I emnet skal studentene tilegne seg kunnskap om og ferdigheter i hvordan man ved hjelp av digitale medier anvender bilder, tekst og illustrasjoner for å formidle et budskap. Studentene vil få erfaring med hvordan de henter inn, velger ut, bearbeider og manipulerer bilder samt illustrasjoner til bruk i digitale presentasjoner. Studiet vil innsikt i opphavsrett og personvern.

Innhold:

• Digitale bilder og visuelle virkemidler.
• Metode for ideutvikling.
• Utstyr og programvare.
• Bildebehandling, illustrasjon, grafisk layout og foto.
• Lov om opphavsrett og personvern.

Ingen ut over opptak til studiet.

Emnet er nett- og samlingsbasert (hybrid) og tilpasset studenter som på grunn av bosted, arbeids- eller livssituasjon ikke har anledning til å studere fast ved universitetets campus. Du kan følge samlingene heldigitalt eller møte fysisk på campus. For å kunne gjennomføre emnet heldigitalt må du ha tilgang til pc aktuell gratis programvare. Digital og fysisk undervisning foregår parallelt.

Emnet går over et semester med ca. en kveld i uken, pluss noen lørdager. Den omfatter 350 timer. Av disse er om lag 70 timer undervisning og veiledning med kurslærer.

Det vil bli gitt undervisning og veiledning i alle sentrale deler av fagområdene, og det forutsettes at studentene tilegner seg teoretisk innsikt og praktiske ferdigheter gjennom varierte læringsformer som forelesninger, diskusjoner, veiledning, selvstudium og praktisk arbeid. Studentene skal arbeide med å analysere, reflektere, vurdere og formulere faglige og metodiske problemstillinger samt lede samtaler og holde egne innlegg.

Ingen arbeidskrav.