EPN-V2

MECH4301 Numerisk strømningsberegning Emneplan

Engelsk emnenavn
Computational Fluid Dynamics
Studieprogram
Master’s Programme in Mechanical Engineering
Omfang
10.0 stp.
Studieår
2025/2026
Timeplan
Emnehistorikk

Innledning

Emne dekker fundamentale konsepter innen numeriske strømningsberegninger og deres praktiske anvendelse i datasimuleringer. Studentene lærer om forskjellige utfordringer knyttet til kompressible og inkompressible strømninger, forskjellige geometriske diskretiseringer og numerisk modellering av turbulens. Den teoretiske forståelsen blir anvendt gjennom programmeringsøvelser i verktøy som OpenFoam og python.

Anbefalte forkunnskaper

Bestått/ikke bestått.

Læringsutbytte

Kunnskap:

Studenten

  • kan utlede likningsgrunnlaget og forklare den matematiske klassifiseringen av strømninger
  • kan formulere strømningsprobler uttrykt ved partielle differesnsial-likninger
  • kan forklare forskjellen på Direkte Numerisk Simulering og midlede turbulensmodeller i datasimuleringer
  • kan forklare foskjellen på forskjøvet og ikke-forskjøvet diskretisert koordinatsystem for strømningsberegninger.

Ferdigheter:

Studenten

  • kan løse standard strømningsproblemer ved hjelp av beregningsverktøy som OpenFOAM
  • kan implementere endelig-volum løsningsalgoritmer i python
  • kan anvende von Neumann og TVD analyse for å utlede stabilitetsgrenser for numeriske metoder for partielle differensial-likningeran design suitable mesh structures for CFD
  • kan tilpasse den geometriske diskretiseringen av strømningsliknignene til et gitt problem.

Generell kompetanse:

Studenten

  • kan konstruere og utføre strømingssimuleringer for typiske industrielle problemer.
  • kan kritisk evaluere resultatene fra en strømningssimulering og identifisere potensielle feilkilder og unøyaktigheter.
  • kan mestre fagspråket og terminologien innen strømningsberegninger og kommunisere sine resultater.

Arbeids- og undervisningsformer

Emnet gir studentene erfaring i gjennomføring av vitenskapelig arbeid. Studenten gjennomfører et nærmere avtalt vitenskapelig arbeid under veiledning av en vitenskapelig tilsatt. Gjennom empiriske undersøkelser og teoretisk refleksjon skal studenten tilegne seg innsikt og ferdigheter som skal til for å gjennomføre et arbeid som holder god vitenskapelig standard. Emnet skal både gi praktiske ferdigheter som er til hjelp for studenten under det senere arbeidet med masteroppgaven, og bidra med teoretisk og praktisk kompetanse som er til nytte for pågående forskning ved Handelshøyskolen, eller ved andre deler av OsloMet - Storbyuniversitetet.

Arbeidskrav og obligatoriske aktiviteter

Studentene må ha bestått alle de obligatoriske emnene før opptak til forskningspraksis. Emnet har begrenset antall plasser, disse utlyses før slutten av andre semester. Ved konkurranse om plass, velges de med høyest gjennomsnittskarakter fra tidligere emner i studiet. Studentene kan ikke både velge emnet forskningspraksis og emnet prosjektpraksis. Studenten kan ikke ha lønnet arbeid hos oppdragsgiver i samme periode som praksisperioden varer.

Vurdering og eksamen

Etter fullført emne skal studenten ha følgende kunnskaper, ferdigheter og kompetanse:

Kunnskap:

Studenten har

  • Innsikt i planlegging og gjennomføring av forskningsprosjekter.
  • Spesialisert kunnskap om teorier og metoder i administrasjon og styring som benyttes i forskningsprosjektet.
  • Innsikt i utfordringer for praksisfeltet, og hvordan kunnskap fra fagområdet kan bidra til å øke forståelsen for, og bedre håndteringen av, disse utfordringene.

Ferdigheter:

Studenten

  • Kan orientere seg selvstendig og kritisk innenfor faglitteratur i administrasjon og styring, og finne fram til og benytte relevant materiale i et forskningsprosjekt.
  • Kan analysere og håndtere et forskningsmateriale kritisk og ha evnen til kritisk tenkning også rundt egen forskerrolle og profesjon.
  • Kan gjennomføre et selvstendig, avgrenset forsknings- eller utviklingsprosjekt under veiledning og i tråd med gjeldende forskningsetiske normer.

Generell kompetanse:

Studentene kan

  • Kan anvende sine kunnskaper og ferdigheter på nye områder.
  • Kan kommunisere faglige problemstillinger, analyser og konklusjoner både med spesialister og allmennheten.

Hjelpemidler ved eksamen

Det lages en avtale om innholdet i arbeidet som den vitenskapelige assistenten skal gjennomføre, som i omfang skal tilsvare 6 ukers fulltidsstudier og primært gjennomføres innenfor studieårets høstsemester. En vitenskapelig ansatt tilknyttet prosjektet veileder studenten i henhold til avtalen. Arbeidet skal ende opp i en faglig relevant produksjon, et refleksjonsnotat og en muntlig presentasjon.

Vurderingsuttrykk

Obligatorisk sluttseminar med muntlig presentasjon av et refleksjonsnotat.

Sensorordning

Studenten må levere et skriftlig faglig produkt og et refleksjonsnotat innen en fastsatt frist.

Det faglige produktet kan være en egen selvstendig publikasjon i rapportform, eller den kan inngå som en selvstendig eller integrert del av en publikasjon fra prosjektet. I det siste tilfellet må studenten angi og prosjektleder godkjenne hvilke deler av publikasjonen som utgjør studentens faglige produkt.

Refleksjonsnotatet skal være på ca. 1000 ord, redegjøre for de arbeidsoppgavene studenten har gjennomført, og inkludere en refleksjon over egen læring og bidragets relevans.

Både det faglige produktet og refleksjonsnotatet må være bestått for å få emnet godkjent.

Emneansvarlig

Alle hjelpemidler er tillatt så lenge regler for kildehenvisning følges