MAS303 Fluidmekanikk og varmeoverføring for ingeniører

Emneplan for studieåret 2019/2020

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

MAT203 Videregåande matematikk for brann/bygg/HMS/maskiningeniører

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

Arbeidskrav

For å få tilgang til eksamen skal 1 av 2 obligatoriske innleveringer være levert innen avtalt tidsfrist, og godkjent.

Godkjente obligatoriske innleveringer er gyldige i 2 påfølgende semestre.

Vurderingsform

Skriftlig eksamen, 4 timer.

Tid og sted for eksamen blir opplyst på Studentweb.

Karakterskala A-F, der F tilsvarer ikke bestått.

Hjelpemidler ved eksamen

Enkel kalkulator

Mer om hjelpemidler