SG2215 Kompressibel strömning 7,5 hp
I kursen ska studenterna fördjupa sina kunskaper inom den speciella gren av strömningsmekaniken som har tekniska tillämpningar inom höghastighetsområdet, såsom gasturbiner, höghastighetsvindtunnlar, aerodynamik och rymdteknik. Studenterna ska här ges tillfälle att använda teoretiska och experimentella angreppsmetoder på strömningsmekaniska problem med kompressibla effekter. Kursen är lämplig för fördjupningarna Mekanik, Flygteknik, Ljud och vibrationer på M och T i årskurs 4, F4 samt för det internationella magisterprogrammet i Teknisk Mekanik.
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
61257
Innehåll och lärandemål
Kursinnehåll
Mer konkret skall studenterna, för en inviskös, kompressibel gas kunna;
- beräkna tryck, hastighet och temperatur vid kvasi en-dimensionell, stationär, isentropisk strömning
- beräkna tryck-, hastighets- och temperaturförändringar över sneda och raka stötvågor
- beräkna tryck-, hastighets- och temperaturförändringar för enkelsidiga expansionsvågor
- beräkna tryck, hastighet och temperatur vid en-dimensionell, icke-linjär vågutbredning
- beräkna strömningsfältet i linjär teori för subsonisk och supersonisk omströmning av kroppar
- förstå hur tryck och motstånd på en kropp varierar i det transsoniska området
Lärandemål
Efter att ha studerat denna kurs skall studenterna kunna;
- härleda konservationslagarna för massa, rörelsemängd och energi för friktionsfri, kompressibel strömning och tillämpa dessa i olika strömningsmekaniska problemställningar för att t.ex.
- analysera kraftväxelverkan mellan fasta ytor och strömmande gaser utifrån den kompressibla strömningsmekanikens grundprinciper
- analysera energiomvandlingsprocessen i en strömmande gas med hjälp av termodynamiska principer för isentropisk respektive irreversibel strömning
- tolka resultat från genomförda experiment - demonstrera en fysikalisk förståelse av härledda, matematiska samband
- ge en fysikalisk beskrivning av de speciella effekter som uppstår vid hypersonisk strömning.
Kurslitteratur och förberedelser
Särskild behörighet
Engelska B/ Engelska 6
Obligatoriska kurser på M, P, T och F samt någon av SG1217, SG1220, SG2223 eller SG2214.
Innan studenterna går denna kurs skall de kunna;
- tillämpa de grundläggande lagarna för inkompressibel strömning
- inneha grundläggande kunskaper i termodynamik
- utföra derivering och Taylorserieutveckling
- utföra enkelintegraler samt identifiera och utföra enkla yt- och volymsintegraler
- lösa linjära, ordinära differentialekvationer med konstanta koefficienter
- utföra enklare beräkningar och rita grafer med matematikprogram, som tex Matlab
- vara förtrogen med elementär vektoranalys
Rekommenderade förkunskaper
Utrustning
Kurslitteratur
Examination och slutförande
När kurs inte längre ges har student möjlighet att examineras under ytterligare två läsår.
Betygsskala
Examination
- INL2 - Inlämningsuppgift 2, 1,5 hp, betygsskala: P, F
- INLA - Inlämningsuppgift 1, 1,5 hp, betygsskala: P, F
- LAB1 - Laboration 1, 0,7 hp, betygsskala: P, F
- LAB2 - Laboration 2, 0,8 hp, betygsskala: P, F
- TEN1 - Tentamen, 3,0 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.
Övriga krav för slutbetyg
Inlämningsuppgifter (INL1; 1,5 hp), (INL2; 1,5 hp)
Laborationer (LAB1; 0,5 hp), (LAB2; 0,8 hp)
Sluttentamen, muntlig (TEN1; 3 hp).
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.