Strömningsmekanik

Lärandemål

• utföra industriellt utvecklingsarbete inom strömningsområdet - tillämpa såväl kontrollvolymsformuleringar och differentialformuleringar som likformighetslagar - redogöra för grundläggande fenomen och metoder att behandla turbulens samt kompressibel strömning
• Förklara hur en fluid skiljer sig från en solid i termer av kraft-deformationssamband
• Förstå och kunna förklara begreppet viskositet
• Kunna definiera Reynolds tal
• Kunna karaktärisera ett strömningsfall och ha kännedom om vilka samband som är giltiga för ett specifikt fall
• Lagrangeskt och Eulerskt betraktelsesätt: kunna redogöra för skillnaden samt avgöra vilket betraktelsesätt som bör tillämpas i ett specifikt fall
• Kunna förklara vad ett gränsskikt och varför det uppkommer
• Kunna förklara koncepten strömlinje, partikelbana och stråk
• Förstå och kunna beskriva begreppet skjuvspänning
• Ställa upp en kraftjämvikt för ett fluidelement (krafter och tryckgradienter)
• Förstå och kunna förklara begreppen flytkraft och ångbildning
• Kunna lösa problem innefattande variationer i hydrostatiskt tryck och flytkraft
• Kunna definiera Reynolds transportteorem vilket inkluderar att behärska begreppen kontrollvolym och system
• Kunna Härleda kontinuitetsekvationen, impulsekvationen och energiekvationen för en kontrollvolym med hjälp av Reynolds transportteorem och lösa problem med hjälp av dessa relationer
• Härled kontinuitetsekvationen, impulsekvationen och energiekvationen på differentialform
• Kunna härleda och använda Bernoullis ekvation samt kunna använda relationen vilket innefattar att känna till dess begränsningar/giltighet
• Förstå och kunna förklara begreppet Newtonsk fluid
• Kunna redogöra för och använda dimensionslösa tal och pi-teoremet
• Kunna redogöra för uppkomsten av friktionsförluster vid rörströmning
• Kunna redogöra för skillnader mellan turbulent och laminär rörströmning
• Kunna lösa rörströmningsproblem använda Moody-diagram
• Kunna redogöra för ett gränsskikts utveckling vid anströmning av en plan platta (omslag laminär turbulent)
• Kunna redogöra för Blasius ekvation
• Reynolds tal för gränsskiktsströmning
• Redogöra för egenskaper hos turbulent strömning
• Förklara Reynolds dekomposition och härleda RANS ekvationerna
• Förstå och kunna redogöra för Boussinesqs ansats, turbulent viskositet
• Kunna förklara skillnaden mellan de olika områdena i ett gränsskikt och vad som karaktäriserar respektive område (viskösa underskiktet, bufferskiktet, logområdet)
• Kunna tillämpa von Karmans integralvilkor
• Kunna förklara uppkomsten av flödesseparation (exempelvis vid flöde kring cylinder)
• Kunna redogöra för metoder för undvikande eller senareläggande av avlösning
• Kunna härleda gränsskiktsformulering av Navier-Stokes ekvationer
• Förstå och kunna förklara begreppen förträngningstjocklek (displacement thickness), impulsförlusttjocklek (momentum thickness)
• Förstå, kunna förklara och använda begreppen strömningsmotstånd, formmotstånd, friktionsmotståd, lyftkraft
• Förstå och kunna redogöra för hur utformning av ett föremål och föremålets ytråhet påverkar strömningsinducerade krafterna på föremålet
• Mäta krafter på ett omströmmat objekt i ett modellförsök
• Kunna redogöra för begreppet vorticitet
• Förstå och kunna förklara grundläggande begrepp inom området kompressibel strömning (gaslagen, ljudhastighet, isentropisk strömning med areaförändring, normalstöt, Mach-tal, sneda stötar, Prandtl-Meyer expansion)