MJ2515 Numerisk värmeöverföring i energiteknik 3,0 hp
Denna kurs ger en bakgrund om numeriska metoder med relevans för värmeöverföring och strömningsmekanik inom energitillämpningar. Men en sådan bakgrund får deltagare insikter i användning av kommersiella beräkningsverktyg (CFD) inklusive tolkning av resultat därifrån.
Välj termin och kursomgång
Välj termin och kursomgång för att se aktuell information och mer om kursen, såsom kursplan, studieperiod och anmälningsinformation.
Kursval
Gäller för kursomgång
VT 2025 Start 2025-03-17 programstuderande
Anmälningskod
60321
Innehåll och lärandemål
Kursinnehåll
Kursens övergripande syfte är att ge en gedigen bakgrund om numeriska metoder som är relevant till värmeöverföring och strömning för tillämpningar inom energiområdet, med betoning på design av komponenter. Deltagare som slutför kursen kommer att ha tillräcklig förkunskaper för efterföljande studier där kommersiella numeriska beräkningsverktyg (CFD-koder) används. Följande ämne behandlas i kursen:
- Numeriska lösningar till differentialekvationer
- Felanalys i numeriska metoder
- Grundläggande för värmeöverföring i solida material
- Grundläggande för strömning: bevarande av massan, rörelsemängd och energi
- Finita differensmetoden för 1D och 2D värmeöverföring
- Eulers lösningsmetod för instationär värmeöverföring
- Stabilitetskriterier för explicit tidsmarscherande lösningar
- Advektionsekvation och relevans till konvektiv värmeöverföring
- Implicit tidsmarscherande lösningar för advektion
- Introduktion till Navier-Stokes ekvationer och turbulens samt deras numeriska behandling
Lärandemål
Efter godkänd kurs ska studenten kunna:
- Beskriva numeriska metoder för hantering av partiella differentialekvationer och härleda specifika samband för programmering
- Definiera huvudekvationer för relevanta värmeöverföringsprocesser och konstruera representativa numeriska simuleringar
- Analysera simuleringsresultat med hänsyn till giltighet, noggrannhet och numerisk stabilitet
Kurslitteratur och förberedelser
Särskild behörighet
Dokumenterade kunskaper i följande ämnen: värmeöverföring, 6 hp motsvarande innehåll i MJ1401; strömningsmekanik, 6 hp motsvarande innehåll i SG1220; programmering i Matlab, Python eller liknande
Rekommenderade förkunskaper
Utrustning
Kurslitteratur
Examination och slutförande
När kurs inte längre ges har student möjlighet att examineras under ytterligare två läsår.
Betygsskala
Examination
- INLA - Hemuppgift, 0,5 hp, betygsskala: P, F
- INLB - Hemuppgift, 0,5 hp, betygsskala: P, F
- TEN1 - Skriftlig tentamen , 2,0 hp, betygsskala: A, B, C, D, E, FX, F
Examinator beslutar, baserat på rekommendation från KTH:s handläggare av stöd till studenter med funktionsnedsättning, om eventuell anpassad examination för studenter med dokumenterad, varaktig funktionsnedsättning.
Examinator får medge annan examinationsform vid omexamination av enstaka studenter.
Möjlighet till komplettering
Möjlighet till plussning
Examinator
Etiskt förhållningssätt
- Vid grupparbete har alla i gruppen ansvar för gruppens arbete.
- Vid examination ska varje student ärligt redovisa hjälp som erhållits och källor som använts.
- Vid muntlig examination ska varje student kunna redogöra för hela uppgiften och hela lösningen.