Introduksjon til numerisk fluiddynamikk (MSK570)

Ligningene som styrer strømning av væske og gass er for komplekse til å løses analytisk for generelle problemer. Dette emnet vil introdusere numeriske verktøy for å løse disse ligningene, og bruke dem til å utforske grunnleggende strømningsfenomener.


Dette er emnebeskrivelsen for studieåret 2025-2026. Merk at det kan komme endringer.

Fakta

Emnekode

MSK570

Versjon

1

Vekting (stp)

5

Semester undervisningsstart

Høst

Antall semestre

1

Vurderingssemester

Høst

Undervisningsspråk

Engelsk

Tilbys av
Timeplan

Vis timeplan

Innhold

Dette emnet gir en grunnleggende introduksjon til numerisk fluiddynamikk. Du vil lære teorien bak metoden, og disse teoretiske konseptene vil bli belyst gjennom bruk av programvare for å løse praktiske problemer. Vi ser på enkle eksempler innenfor fluiddynamikk som krypstrømning, potensialstrømning og analytiske løsninger. Dette lar oss knytte bruken av numeriske verktøy opp mot teoretiske beregninger og for å gi en dypere forståelse av styrker og svakheter ved numeriske simuleringer.

Læringsutbytte

Kunnskap

Studentene skal

  • kjenne til de grunnleggende ligningene for inkompressibel, Newtonsk strømning
  • kjenne til de viktigste tilnærmingene som irrotasjonell strømning, krypstrømning og grensesjikt
  • kjenne til prosedyren for å løse ligningene ved bruk av endelig volum metoden

Ferdigheter

Studentene skal kunne

  • utføre simuleringer av laminær strømning i CFD-programvaren OpenFOAM; lage strukturerte grid, velge initial- og grensebetingelser, diskretiseringsskjema og løsningsmetoder, samt visualisere resultatene
  • utføre dimensjonsanalyse av strømningsproblemer
  • sammenligne simuleringer med analytiske og eksperimentelle resultater

Generell kompetanse

Studentene skal kunne

  • visualisere og presentere data fra simuleringer på en vitenskapelig måte
  • tolke resultater fra simuleringer og vurdere nøyaktighet og usikkerhet
  • samarbeide i grupper for å gjennomføre arbeid

Forkunnskapskrav

Ingen

Anbefalte forkunnskaper

FYS200 Termo- og fluiddynamikk

Eksamen / vurdering

Vurderingsform Vekting Varighet Karakter Hjelpemiddel
Mappe 1/1 1 Semestre Bokstavkarakterer Alle

Mappen består av tre innleveringer med lik vekting.Det gis ikke karakter på mappen før alle arbeid er innlevert og mappen som helhet er sensurert. Det tilbys ikke kontinuasjonsmuligheter på mappen. Studenter som ikke består, kan gjennomføre mappen neste gang emnet har ordinær undervisning.

Fagperson(er)

Emneansvarlig:

Knut Erik Teigen Giljarhus

Faglærer:

Knut Erik Teigen Giljarhus

Instituttleder:

Mona Wetrhus Minde

Arbeidsformer

Emnet undervises den første halvdelen av semesteret

2 timer undervisning per uke

4 timer datalab per uke

8-12 timer selvstudie

Overlapping

Emne Reduksjon (SP)
Fluiddynamikk (MSK560_1) 5

Åpent for

Enkeltemner Teknisk-naturvitenskaplig fakultet - masternivå Computational Engineering - master i teknologi/siv.ing. Miljøteknologi - master i teknologi Konstruksjons- og maskinteknikk - master i teknologi/siv.ing. Marin- og offshoreteknologi - master i teknologi/siv.ing.

Emneevaluering

Det skal være en tidligdialog mellom emneansvarlig, studenttillitsvalgt og studentene. Formålet er tilbakemelding fra studentene for endringer og justering i emnet inneværende semester.I tillegg skal det gjennomføres en digital emneevaluering minimum hvert tredje år. Den har som formål å innhente studentenes erfaringer med emnet.

Litteratur

Søk etter pensumlitteratur i Leganto