Anvendt numerisk fluiddynamikk for industrielle prosesser (MSK600)

Dette emnet vil lære deg praktisk bruk av numerisk fluiddynamikk for å løse industrielle problemer. Det vil si problemer der man har turbulent strømning og komplekse geometrier.


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

Fakta

Emnekode

MSK600

Versjon

1

Vekting (stp)

5

Semester undervisningsstart

Høst

Antall semestre

1

Vurderingssemester

Høst

Undervisningsspråk

Engelsk

Tilbys av
Timeplan

Vis timeplan

Innhold

Numerisk fluiddynamikk (CFD) lar oss løse ligningene for fluiddynamikk for komplekse ingeniørproblemer. CFD brukes i dag innenfor et vidt spekter av industrier, noen eksempler er:

  • luftmotstand på fly og biler
  • vind- og bølgelaster på bygg og marine konstruksjoner
  • varme- og massetransport i kjemiske prosessanlegg
  • konsekvensmodellering av brann- og eksplosjoner i olje- og gassindustrien

Disse problemstillingene krever håndtering av komplekse geometrier og turbulente strømninger. For en robust numerisk løsning trenger man å forstå hvordan man lager et ustrukturert grid og hvordan turbulens kan modelleres. Emnet er delt opp i følgende moduler:

  • Turbulensmodellering
  • Generering av ustrukturerte grid
  • Aerodynamikk
  • Varmetransport
  • Flerfasestrømning
  • Avansert turbulensmodellering
  • Utvikling av numeriske løsere

De to første modulene er obligatoriske, i tillegg velges to moduler ut ifra dine interesser.

Læringsutbytte

Kunnskaper

Studentene skal kunne

  • de vanligste modellene for turbulent strømning
  • kjenne til de grunnleggende kriteriene for gridkvalitet og hvordan de påvirker nøyaktigheten til simuleringer
  • kjenne til relevante matematiske modeller innenfor noen av følgende områder: Aero/hydrodynamikk, varmetransport, flerfasestrømning

Ferdigheter

Studentene skal kunne

  • gjennomføre beregninger i CFD-verktøyet OpenFOAM; lage beregningsgrid, velge initial- og grensebetingelser, diskretiseringsskjema og løsningsmetoder og visualisere resultater
  • sammenligne beregninger mot analytiske og eksperimentelle data
  • implementere matematiske modeller i OpenFOAM ved bruk av C++ (hvis modul om løserutvikling er valgt)

Generell kompetanse

Studentene skal kunne

  • gjøre forenklinger av praktiske problemer slik at de kan analyseres med hensiktsmessige vitenskapelige metoder
  • visualisere og fremstille data fra beregninger på en vitenskapelig måte
  • tolke resultater fra numeriske beregninger og vurdere usikkerhet og nøyaktighet
  • samarbeide i grupper for å gjennomføre et arbeid

Forkunnskapskrav

Ingen

Anbefalte forkunnskaper

MSK560 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 for vurdering neste gang emnet har ordinær undervisning.

Fagperson(er)

Emneansvarlig:

Knut Erik Teigen Giljarhus

Instituttleder:

Mona Wetrhus Minde

Arbeidsformer

Emnet undervises den siste halvdelen av semesteret

2 timer undervisning per uke

4 timer datalab per uke

8-12 timer selvstudie

Overlapping

Emne Reduksjon (SP)
Varmetransport og CFD (MOM430_1) 5
Beregningsassistert fluiddynamikk (CFD) (MSK610_1) 5

Åpent for

Enkeltemner ved Det teknisk-naturvitenskaplige fakultet
Miljøteknologi - master i teknologi Konstruksjons- og maskinteknikk - master i teknologi/siv.ing. Marin- og offshoreteknologi - master i teknologi/siv.ing.
Utveksling ved Det teknisk- naturvitenskapelige fakultet

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