SG1215 Strömningsmekanik 4,0 hp

• Utbildningsnivå

  Grundnivå

• Kursnivå (A-D)

• Huvudområde

  Teknik
  

• Betygsskala

  A, B, C, D, E, FX, F

• Kurssida på KTH Social

Lärandemål

• Studenten ska kunna formulera matematiska modeller av strömningsmekaniska fenomen, och göra relevanta approximationer av dessa.
• Studenten ska för enkla fall kunna tillämpa de framtagna modellerna och kunna tolka resultatet.
• Studenten ska tillägna sig en viss färdighet i att utföra strömningsmekaniska experiment.

Kursens huvudsakliga innehåll

Studenten skall kunna

• Härleda Navier-Stokes ekvationer och förklara innebörden av dess termer, inklusive spännings- och deformationshastighetstensorerna.
• Beräkna strömningsfältet för ett antal s.k. exakta lösningar.
• Kunna använda sig av strömfunktion och Bernoulli’s ekvation.
• Kunna redogöra för och härleda gränsskiktsapproximationen av Navier-Stokes ekvationer, samt att kunna redogöra för likformighetslösningar till dessa.
• Kunna beskriva fenomenet avlösning.
• Kunna föreslå mätmetoder för att mäta hastigheten i ett strömmande medium.

Kursupplägg

Nio föreläsningar om två timmar vardera, fem övningar om två timmar vardera samt en laboration.

Laborationen kommer att spela en central roll i kursen. Syftet med laborationen är att belysa existensen av likformighetslösningar i gränsskikt genom vindtunnelmätningar. Mätningarna kommer att genomföras i ett relativt tidigt skede under kursen, precis efter det att Navier-Stokes ekvationer härletts. Vid laborationstillfället kommer studenterna att samla in en mängd data som de sedan får analysera efter det att de tillgodogjort sig teorin för det laminära gränsskiktet. Laborationsrapporten skall innehålla härledningen av likformighetsekvationen för ett allmänt gränsskikt, en numerisk lösning av ekvationen samt en direkt jämförelse mellan de experimentella och teoretiska resultaten.

Behörighet

Eftersom denna kurs är en tilläggskurs till baskurserna I mekanik, SG1130 och SG1113, är dessa eller motsvarande kurser ett förkunskapskrav.

Dessutom rekommenderas följande kurser inom basblocket för F: SF1602, SF1603, SF1604, SK1102, DN1240, SF1629 och SI1140, eller motsvarande.

Litteratur

Kundu & Cohen, Fluid Mechanics, Academic Press, 2008, föreläsningsanteckningar samt labb-pek.

Examination

• LAB1 - Laboration, 1,0 hp, betygsskala: P, F
• TEN1 - Tentamen, 3,0 hp, betygsskala: A, B, C, D, E, FX, F

•                LAB1 – Laboration/Laborationsrapport, 1,0 hp, betygsskala : P, F

•                TEN1 - Tentamen, 3,0 hp, betygsskala: A, B, C, D, E, FX, F

Krav för slutbetyg

(TEN1; 3 hp), (LAB1; 1 hp) Tentamensmoment med problem som examinerar färdigheter i problemlösning och tillämpning av matematiska metoder. Fullgjord laboration efter vilken en laborationsrapport lämnas in och godkänns.

Ges av

SCI/Mekanik

Kontaktperson

Erik Lindborg

Examinator

Erik Lindborg

Versionsinformation

Kursplan giltig från och med HT11.
Examinationsinformation giltig från och med HT11.