MECH4302 Advanced Fluid Mechanics Emneplan

Alle fluidstrømmer styres av et enkelt sett partielle differensialligninger, Navier-Stokes-ligningene. Dette inkluderer for eksempel aerodynamikken til humler og fly, turbulens rundt kjøretøy og i atmosfæren, samt konveksjon i solen og rundt et menneskekropp. Kurset er et avansert fordypningskurs i fluidmekanikk, med vekt på å forstå fluidfenomener ved hjelp av Navier-Stokes-ligningene. Ligningene utledes i detalj, og det presenteres mange løsnings-eksempler som dekker viskøse strømmer. Basert på dette behandles turbulente strømmer med nødvendige statistiske verktøy for å beskrive turbulente skjærstrømmer. Aspekter av eksperimentell fluidmekanikk vil også bli dekket. Kursinnholdet er relevant for de som er interessert i design og forståelse av ulike systemer som maskiningeniører arbeider med, for eksempel vindturbiner, skipsskrog, motorer eller broer.

Undervisningsspråk: Engelsk

Studentene bør ha fullført kursene i avansert ingeniørmatematikk og kontinummekanikk.

Kunnskap

Kandidaten:

• kan identifisere, anvende og/eller presentere utledninger av matematiske modeller for fluidmekaniske fenomener og gjøre relevante tilnærminger
• kan for forenklede tilfeller anvende de utledede modellene (numerisk eller teoretisk) og tolke resultatene
• kan relatere innhentede data, observerte fenomener og prosesser i laboratoriemiljø til den teoretiske beskrivelsen av fluidmekanikk

Ferdigheter

Kandidaten:

• kan identifisere byggesteinene i et reelt fluidmekanisk problem for å forutsi mulig overgang til turbulens, strømavvikling og foreslå strømstyringsstrategier for å forhindre dette
• kan anvende lært teori på praktiske eksempler for å kunne arbeide med fluidmekaniske problemer som ingeniør

Generell kompetanse

Kandidaten:

• kan utføre selvstendig forskning og dokumentere resultatene i form av en rapport, i samsvar med forskningsetiske protokoller
• kan kommunisere med fagfeller om hvordan datasimuleringer og eksperimenter av fluidmekaniske problemer (for eksempel vindparker) bygges opp fra første prinsipper
• kan kritisk evaluere resultater fra simuleringer og eksperimenter

Forelesninger og eksperimentelle laboratorieøvelser

Følgende kurskrav må være godkjent for at studenten skal kunne gå opp til eksamen:

• Forstå, oppsummere og kritisk vurdere en forskningsartikkel innen feltet fluidmekanikk.
• Én eksperimentell laboratorierapport (omtrent 5 sider, estimert 15 timers arbeid) basert på en laboratorieøvelse.

Individuell muntlig eksamen (20 minutes)

Ingen

Gradert skala A-F.

To interne sensorer. Ekstern sensor brukes jevnlig.

Ramis Örlü