MAS303 Fluidmekanikk og varmeoverføring for ingeniører

Innhold og oppbygning

Kurset fokuserer på utvalgte kapitler innen fluidmekanikk og varmeoverføring, med en spesielt oppmerksomhet mot temaer, som beskriver de mest typiske fenomenene for en rekke industrielle anvendelser: energiteknologi, petroleum, kjemisk / farma / mat / prosessteknologi og hydraulikk. Kurset gir forståelse for grunnleggende matematiske modeller og deres bruk i ingeniørvitenskap.

Innhold

• Grunnbegreper i fluiddynamikk: Navier-Stokes ligninger, forenklede løsninger, Bernoulli's ligning
• Grunnbegreper i termisk fysikk: varmeoverføringsligning, løsninger
• Strømning i kanaler med kompleks geometri: strømningsregimer, grenselag og hastighetsprofiler, trykkfall
• Varmeoverføring: tvunget mot naturlig konveksjon, stråling, varmeledning; empiriske formler
• Hydrauliske maskiner: rhotodynamisk vs fortrengningsmaskiner, teori, Euler likning, effektivitet
• Introduksjon til hydraulikk
• Flerfasestrømmer: klassifikasjon, reologi, flow maps, fixed og fluidized beds
• Strømmer med faseendring: Koking / kavitasjon, NPSH, smelting / krystallisering
• Oversikt over numeriske verktøy i fluiddynamikk, turbulensmodeller
• Instrumentering i strømningslære og varmeoverføring
• Eksempler på typiske tekniske løsninger

Læringsutbytte

Ved fullført emne MAS303 skal studenten ha følgende kvalifikasjoner:

Kunnskaper

• kunne definere grunnlegende prinsipper for fluidmekanikk og varmeoverføring
• kunne utarbeide en fysisk beskrivelse av denne prosessene

Ferdigheter

• beherske de grunnleggende matematiske modellene i fluidmekanikk og varmeoverføring
• kvantifisere hovedparametrene av en teknisk prosess: trykk, temperatur, kraft, volumstrøm, virkningsgrad
• balansere massestrømmen, bevegelsesmengde og energien innen prosessen

Generell kompetanse

• teknisk rapportskriving, arbeide i grupper, løsning av typiske problemer i matematisk fysikk

Krav til forkunnskaper

MAT110 Matematikk 1

MAT202 Matematikk 2/MAT203 Matematikk 2

Anbefalte forkunnskaper

MAS220 Grunnlegende fluidmekanikk

MAS302 Hydraulikk

KJE102 Anvendt strømningslære

MAT151 Videregående matematikk og fysikk for bygg og maskin

Undervisnings- og læringsformer

2 forelesninger, 1 øving / uke

numeriske laber

industribesøk OneSubsea, Schlumberger, Framo

Obligatorisk læringsaktivitet

1 av 2 obligatoriske innleveringer være levert innen avtalt tidsfrist, og godkjent.

Godkjente obligatoriske innleveringer er gyldige i 4 semestre.

Vurderingsform

Skriftlig eksamen, 4 timer.

Karakterskala A-E/F, der F tilsvarer ikke bestått.

Hjelpemidler ved eksamen

Enkel kalkulator

Mer om hjelpemidler