Fluid Mekanik
Kursusansvarlig
Imad Abou-Hayt
Semesterplacering
Forår (13-ugers perioden)
ECTS
5
Undervisningssprog
Dansk
Kursustype
Obligatorisk
Forudsætninger
Kompetencer svarende til deltagelse i kurserne Matematik 1, Matematisk modellering og Dynamik anbefales.
Formål
At give den studerende en teoretisk og praktisk baggrund i at formulere og løse strømningstekniske problemer, inden for det energi- og maskintekniske område, herunder strømningsmaskiner.
Indhold
Fluiders egenskaber, tryk, viskositet og overfladespænding. Hydrostatik, herunder opdrift og stabilitet. Kinematik. Kontinuitetsligning, impulsligning, impulsmomentligning og energiligning for fluider. Bernoulli's ligning. Dimensionsanalyse, modeller og ligedannethed. Introduktion til måleteknikker i fluid mekanik. Internt og eksternt flow. Rørstrømninger. Drag og lift. Strømningsmaskiner, herunder pumper, turbiner, propeller og vindmøller. Introduktion til flowsimulering
Læringsmål
Viden
Den studerende vil efter kurset opnå viden om:
- Laminare og turbulente strømningsanalyse
- Statiske tryk og kræfter
- Flowberegning efter Bernoulli´s ligning
- Viskositet og krybestrømninger
- Pumpesystemer og vandkraftværker
- Teknologikendskab til strømningsmaskiner, herunder pumper, turbiner, propeller og blæsere
Færdigheder
- Analysere strømninger og dele af strømninger som laminære/turbulente, viskose/inviskose, stationære/instationære samt kompressible/inkompressible.
- Analysere statiske trykfordelinger, kræfter og opdriftskræfter, herunder stabilitet.
- Vurdere om Bernoulli's ligning eller Energiligningen kan anvendes for et givet flow.
- Anvende kontrolvolumen metode for masse, impuls, impulsmoment, og energi.
- Anvende dimensionsanalyse og forstå den fysiske betydning for bestemte dimensionsløse tal for en given strømning.
- Anvende strømningsmæssige overslagsberegninger på pumpesystemer og vandkraftværker.
- Analysere strømningskomponenter og måleteknikker.
- Anvende virkningsgrader og beregne energiforbrug for strømningsprocesser og komponenter.
- Forstå og anvende karakteristikker og hastighedsdiagrammer for strømningsmaskiner herunder blæser, pumper, turbiner og propeller.
- Forstå funktionen i rotor og stator i kompressorer og turbiner og principperne i de forskellige pumpe- og turbinetyper, herunder Betz-limit for vindmøller.
- Studere ingeniørmæssig litteratur om fluid mekanik
Kompetencer
- Den studerende vil blive i stand til at forstå og inkludere fluidmekaniske systemer i projektarbejde, samt kommunikere tværfagligt om fluidmekaniske konstruktioner.
Undervisningsform
Holdundervisning og opgaveregning kombineret med laboratoriearbejde samt virksomhedsbesøg
Forudsætninger for prøvedeltagelse
- Godkendelse af alle skriftlige afleveringer.
- Der afleveres i løbet af kurset 4 obligatoriske skriftlige hjemmeopgaver. Disse opgaver skal være godkendt af den kursusansvarlige som en forudsætning for at kunne gå til prøve.
Alt udføres og afleveres efter retningslinjer angivet af den kursusansvarlige.
Prøve og hjælpemidler
- Mundtlig eksamen med udgangspunkt i det gennemgået stof. Varighed: 30 minutters forberedelse og 30 minutters eksamination.
- Tilladte hjælpemidler: Alle. Ingen internetadgang
- Omprøve: som ordinær prøve
Censur
Ekstern
Bedømmelse
7-trinsskalaen