Kursplan för

Numerisk värmeöverföring
Numerical Heat Transfer

MMV042, 9 högskolepoäng, A (Avancerad nivå)

Gäller för: Läsåret 2015/16
Beslutad av: Utbildningsnämnd E
Beslutsdatum: 2015-04-13

Allmänna uppgifter

Valfri för: F5, F5-bem, M4-bem, Pi4-bem
Undervisningsspråk: Kursen ges på begäran på engelska

Syfte

Kursen syftar till att ge eleverna kunskaper, förståelse och färdighet avseende moderna numeriska beräkningsmetoder inom värmeöverföring med tonvikt på konvektiv värmeöverföring, också träning på olika moment av numerisk lösningsmetodik samt erfarenhet av tillämpning på tekniska värmeöverföringsproblem.

Mål

Kunskap och förståelse
För godkänd kurs skall studenten

Färdighet och förmåga
För godkänd kurs skall studenten

Värderingsförmåga och förhållningssätt
För godkänd kurs skall studenten

Kursinnehåll

Inledningsvis presenteras en översikt av olika metodiker och de aktuella partiella differentialekvationerna klassificeras. Finit volymteknik eller finit differensteknik användes huvudsakligen. Metodernas användbarhet och begränsningar presenteras. Hanteringen av s k konvektions-diffusionstermer behandlas ingående. Begreppet numerisk diffusion införs. Algoritmer för tryck-hastighetskopplingen presenteras (t ex SIMPLE, SIMPLEC, SIMPLEX, PISO etc). Förskjutna ock icke-förskjutna diskretiseringsområden diskuteras och turbulensmodellering sammanfattas kortfattat. Metoder för lösning av algebraiska ekvationer behandlas. I konstruktionsövningarna görs dels beräkningar med räknedosa, dels egna enkla datorprogram och dels används ett mer allmängiltigt datorprogram som tillhandahålles av avdelningen för Värmeöverföring. Genom lösandet av ett antal övnings uppgifter fås träning på olika moment av numerisk lösningsmetodik samt erfarenhet av tillämpning på tekniska värmeöverföringsproblem.

Kursens examination

Betygsskala: TH
Prestationsbedömning: Efter varje läsperiod sker en tentamen. Sålunda gäller två deltentamina. En skriftlig tentamen med såväl teori- som problemuppgifter genomförs efter vardera lp 1 och lp 2. Tentamen efter lp 1 består av ca 40 % teori och ca 60 % problem medan tentamen efter lp 2 huvudsakligen består av problemlösning. Totala poängsumman är 50 poäng per tentamen. Vid teoriuppgifterna får inga hjälpmedel användas, medan vid problemlösningen kursmaterialet utom lösta exempel är tillåtet.

Delmoment
Kod: 0195. Benämning: Numerisk värmeöverföring, del A.
Antal högskolepoäng: 4,5. Betygsskala: TH. Prestationsbedömning: Tentamen. 40 % teori, 60 % problem. Totala poängsumman 50 p. Vid teoriuppgifterna är inga hjälpmedel tillåtna. Delmomentet omfattar: Introduktion, finita differensmetoden - allmänt, finita differensmetoden - gränsskikt, finit volymteknik, konvektion-diffusion, tryck-hastighetsalgoritmer, turbulensmodellering, problemlösning.
Kod: 0295. Benämning: Numerisk värmeöverföring, del B.
Antal högskolepoäng: 4,5. Betygsskala: TH. Prestationsbedömning: Tentamen. Problemlösning. Totala poängsumman 50 p. Delmomentet omfattar: Datorprogram SIMPLE-HT, kommersiella datorprogram, implementering av randvillkor, godtyckliga geometrier, datorövningar.

Antagningsuppgifter

Förkunskapskrav:

Begränsat antal platser: Nej

Kurslitteratur

Kontaktinfo och övrigt

Kursansvarig: Prof Bengt Sundén, Bengt.Sunden@energy.lth.se
Hemsida: http://www.energy.lth.se
Övrig information: Kursen bedrivs i form av föreläsningar, räkneövningar samt konstruktionsövningar. Konstruktionsövningarna har karaktären av hemuppgifter eller mindre projekt och schemalägges därför ej. Vissa av datorövningarna sker på schemalagd tid.