Fluidmekanik
Kursplan, Grundnivå, 1TV024
- Kod
- 1TV024
- Utbildningsnivå
- Grundnivå
- Huvudområde(n) med fördjupning
- Fysik G1F, Geovetenskap G1F, Teknik G1F
- Betygsskala
- Med beröm godkänd (5), Icke utan beröm godkänd (4), Godkänd (3), Underkänd (U)
- Fastställd av
- Teknisk-naturvetenskapliga fakultetsnämnden, 14 oktober 2021
- Ansvarig institution
- Institutionen för geovetenskaper
Behörighetskrav
Mekanik baskurs och genomgången kurs Beräkningsvetenskap I, 5 hp.
Mål
Efter godkänd kurs ska studenten kunna:
- beräkna tryck på ytor i en vätska/gas
- visualisera strömningsmönster med Eulersk beskrivning
- använda kontrollvolymsbegreppet för att härleda förenklade endimensionella former av ekvationer som beskriver bevarandet av massa, rörelsemängd och energi
- beräkna konvektiv och lokal acceleration samt tillämpa Bernoullis ekvation för att lösa tryck- och hastighetsfördelning i ett strömningsfält
- använda impuls- och impulsmomentekvationer för att bestämma kraftkomponenter som verkar på strålar, munstycken, skovlar och rör
- använda energiekvationen för att bestämma viskösa förluster, den kraft en pump behöver för att lyfta en vätska till en given höjd eller den kraft som en turbin levererar vid en viss fallhöjd
- använda begreppen laminärt och turbulent flöde, beräkna hastighetsfördelning och flöde i rör med förgreningar och i naturliga respektive byggda öppna kanaler vid stationär strömning
- lösa problem med varierad strömning i öppna kanaler med hjälp av begreppet specifik energi.
Innehåll
Väskor och gasers fysikaliska egenskaper, vätskor i jämvikt (hydrostatik), bevarandeprinciper i kontinuummekanik, kontrollvolymkoncept, Euler- och Lagrangemetoder, energi, impuls- och kontinuitetsekvationerna, Eulers och Bernoullis ekvationer, förhållandet mellan spänning och töjningshastighet, differentiell analys av vätskors rörelse, likhetsanalys, laminär och turbulent strömning, gränsskikt, likformig och olikformig strömning i öppna och slutna system (rörströmning), stationär och icke stationär strömning. Demonstration: 1.Energifördelning och förluster i slutna hydrauliska system. 2.Strömmande och stråkande strömning i öppna vattendrag.
Undervisning
Föreläsningar, lektioner, laborationer och laborationsrapporter.
Examination
Examinationen består av en skriftlig tentamen (4 hp) och skriftliga laborationsrapporter (1 hp).
Om särskilda skäl finns får examinator göra undantag från det angivna examinationssättet och medge att en enskild student examineras på annat sätt. Särskilda skäl kan t.ex. vara besked om särskilt pedagogiskt stöd från universitetets samordnare för studenter med funktionsnedsättning.