SG2221 Vågrörelser och hydrodynamisk stabilitet 7,5 hp

Wave Motions and Hydrodynamic Stability

Kursen är valfri från alla civ. ing. program och riktar sig till doktorander och teknologer med grundläggande kunskaper om och intresse för strömningsmekanik.

Kursen rekommenderas särskilt till studenter som läser Magisterprogrammet inom Mekanik.

  • Utbildningsnivå

    Avancerad nivå
  • Huvudområde

  • Betygsskala

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

Kurstillfällen/kursomgångar

HT19 F,M,T,TkMek för programstuderande

HT18 F,M,T,TkMek för programstuderande

HT18 Doktorand för fristående studerande

  • Perioder

    HT18 P2 (7,5 hp)

  • Anmälningskod

    10140

  • Kursen startar

    2018-10-29

  • Kursen slutar

    2019-01-14

  • Undervisningsspråk

    Engelska

  • Studielokalisering

    KTH Campus

  • Undervisningstid

    Dagtid

  • Undervisningsform

    Normal

  • Antal platser *

    Max. 1

    *) Vid fler sökande än platser kommer urval att ske.

  • Kursansvarig

    Jens Fransson <jensf@kth.se>

    Luca Brandt <brandtl@kth.se>

  • Lärare

    Jens Fransson <jensf@kth.se>

    Luca Brandt <brandtl@kth.se>

  • Målgrupp

    För doktorander på KTH.

Lärandemål

Efter slutförd kurs skall studenten kunna:

  • beskriva ytgående gravitationsvågors beteende
  • förklara konceptet grupphastighet hos en våg
  • förklara de viktigaste egenskaperna hos interna vågor i kontinuerligt stratifierade fluider, så som i oceaner och i atmosfären
  • diskutera icke-linjära beteenden av vattenvågor
  • identifiera the bakomliggande mekanismerna för instabiliteter i flöden som är dominerade av termisk konvektion och värmeöverföring
  • diskutera effekter av centrifugala och Coriolis krafter på instabila roterande system
  • beskriva instabilitetens natur och mekanism i strömningar med skjuvskikt, dvs vakar, jetar, gränsskikt och kanalströmningar
  • diskutera viskositetens inverkan på stabilitet
  • förklara varför den klassiska asymptotiska stabilitetsanalysen endast delvis kan beskriva störningstillväxter i skjuvströmningar

Kursens huvudsakliga innehåll

Studenterna kommer att förvärva kunskap om grundläggande koncept och fenomen inom vågrörelser i fluider och inom hydrodynamiska instabiliteter.

Kursen kommer att hjälpa dig att förstå teorierna om några vanligt förekommande strömningsfenomen, så som

  • varför ytvågor bakom båtar har en begränsad spridningsvinkel
  • varför en cylindervak oscillerar med en bestämd frekvens oberoende av de externa störningarna
  • varför Tsunamis skapas och hur de beter sig då de närmar sig kusten
  • varför de så spektakulära "billow"-moln skapas i atmosfären

Behörighet

För att läsa denna kurs erfordras att studenterna (inklusive magister studenterna) läst en tidigare kurs i strömningsmekanik. För F rekommenderas kursen SG2223, för T kursen SG1217 och för M och P kursen SG1220.
Obligatoriska kurser inom basprogrammen. För M och P erfordras utöver obligatoriska kurser inom basprogrammen kurserna 5B1304 Matematisk kompletteringskurs, samt SG1220

Litteratur

  • Acheson D. J., Elementary Fluid Dynamics, Oxford University Press, USA, 1990 (ISBN 0198596790) / Kundu P. K. and Cohen I M., Fluid Mechanics, Elsevier Academic Press, USA, 2004 (ISBN 0121782530)
  • Egna föreläsningsanteckningar samt utdelat kursmaterial

Examination

  • INL1 - Stabilitetsberäkning, 1,5, betygsskala: P, F
  • LAB1 - Stabilitetsmätning, 1,5, betygsskala: P, F
  • TEN1 - Tentamen, 4,5, betygsskala: A, B, C, D, E, FX, F

Krav för slutbetyg

Kombinerad muntlig och skriftlig tentamen (TEN1; 4,5 hp)
Teoretisk inlämningsuppgift (INL1; 1,5 hp)
Experimentell vindtunnellaboration (LAB1; 1,5 hp)

Ges av

SCI/Mekanik

Examinator

Jens Fransson <jensf@kth.se>

Luca Brandt <brandtl@kth.se>

Versionsinformation

Kursplan gäller från och med HT2007.
Examinationsinformation gäller från och med HT2007.