BYG306 Hydromekanikk

Innhold og oppbygning

Dette emnet gir en innføring i fluid- og hydromekanikk, med fokus på de anvendelsene som er sentrale for byggingeniører. Faget danner det teoretiske grunnlaget for prosjektering, analyse og forvaltning av kritisk infrastruktur innen vannforsyning og avløpshåndtering, samferdsel, kyst- og havneteknikk, og vannkraft. Studentene vil utvikle en fysisk forståelse for hvordan vann og vind påvirker og kan kontrolleres i bygde omgivelser, fra trykk i vannledninger og strømning i elver til krefter på broer, dammer og kystkonstruksjoner.

Innhold:

Grunnleggende prinsipper:

• Fluiders egenskaper og hydrostatikk.
• Fluidkinematikk og bevaringslover.
• Differensialanalyse av strømning.

Anvendelser i lukkede og åpne ledninger:

• Rørstrømning (trykksystemer). Dimensjonering av enkle rørsystemer for vannforsyning og avløp.
• Kanalstrømning (selvfallsystemer). Anvendelser innen elvehydraulikk, kanalteknikk og VA-systemer. Dimensjonering av kulvert. Overløp. Luker.

Fluid-struktur-interaksjon og dynamiske fenomener:

• Grunnleggende innføring i hvordan eksterne strømninger og bølger påvirker byggverk.

Analysemetoder:

• Introduksjon til numerisk fluid-modellering.

Læringsutbytte

Ved fullført emne skal studenten ha følgende totale læringsutbytte:

Kunnskaper

Studentene skal:

• Forstå de sentrale bevaringslovene (masse, impuls, energi) for fluidmekanikk.
• Ha kunnskap om de grunnleggende mekanismene for strømningsmotstand i rør og kanaler.
• Ha kunnskap om hydrostatikkens prinsipper og kan redegjøre for trykkfordeling og krefter på konstruksjoner.

Ferdigheter

Studenten skal kunne:

• Dimensjonere enkle rør- og kanalsystemer for typiske anvendelser innen vann- og avløpsteknikk.
• Beregne vannstandsprofiler for enkel, gradvis variert strømning i åpne kanaler.•
• Anvende grunnleggende teorier til å estimere laster på enkle kystkonstruksjoner.
• Praktisk bruk av programvare.

Generell kompetanse

Studenten skal:

• Kunne kommunisere faglige problemstillinger, analyser og løsninger innen hydromekanikk med andre ingeniører og plassere fagets relevans innenfor byggingeniørens samfunnsansvar for sikker, funksjonell og bærekraftig infrastruktur.
• Anerkjenne begrensningene i forenklede analytiske modeller og forstå når det er nødvendig å benytte mer avanserte verktøy, som numerisk modellering eller fysiske laboratorieforsøk.
• Ha etablert et solid teoretisk og praktisk fundament for videre spesialisering innen fagfeltene vann- og miljøteknikk, konstruksjonsteknikk, samferdsel (elve- og kystteknikk), og fornybar energi (vannkraft).

Krav til forkunnskaper

Ingen

Anbefalte forkunnskaper

Det anbefales forkunnskaper tilsvarende BYG112 Vanninfrastruktur og -rensing.

Undervisnings- og læringsformer

Forelesninger, regne/teori- og dataøvinger. Praktisk laboratoriearbeid.

Obligatorisk læringsaktivitet

Fem obligatoriske innleveringer må være gjennomført til fastsatte frister og godkjent før eksamen kan avlegges.

Vurderingsform

Skriftlig digital skoleeksamen, 4 timer.

Tid og sted for eksamen blir opplyst på Studentweb og digitalt eksamenssystem.

Eksamen vil bli avholdt på digitalt eksamenssystem. Studentene må medbringe egen PC/MAC. Programvaren som er nødvendig for å gjennomføre eksamen må være installert og testet før eksamensdagen.

Karakterskala A-F, der F tilsvarer ikke bestått.

Hjelpemidler ved eksamen

Alle fysiske trykte og skrevne hjelpemidler er tillatt.

Alle kalkulatormodeller er tillatt.

Mer om hjelpemidler