Gäller för: Läsåret 2016/17
Beslutad av: Utbildningsnämnd E
Beslutsdatum: 2016-04-04
Valfri för: F5, F5-bem, M4-bem, Pi4-bem
Undervisningsspråk: Kursen ges på engelska
Kursens syfte är att ge en grundläggande teoretisk kunskap om turbulens samt turbulensmodellers uppbyggnad och applicerbarhet. Dessutom avser kursen ge färdighet i att analysera turbulenta strömningar. Dessa kunskaper skall vara tillräcklig för att förstå bakgrunden till turbulensmodeller och att för ett givet strömningsfall kunna välja lämplig modell.
Kunskap och förståelse
För godkänd kurs skall studenten
kunna beskriva de fyskikaliska mekanismerna vid övergången från laminär till turbulent strömning för ett enkelt strömningsfall
kunna förklara Kolmogorovs teori, de bakomliggande antagandena och teorins giltighet
kunna redogöra för de olika grundtyperna av turbulensmodeller med avseende på fysikalisk bakgrund, antaganden samt applicerbarhet på olika strömningsfall
kunna från ett fenomenologiskt perspektiv bedöma om en strömning är turbulent
kunna förklara några för ämnet viktiga och grundläggande begrepp
kunna beskriva turbulensens karaktär i olika typer av strömning med avseende på turbulensens egenskaper och utveckling, samt förklara hur skillnaden mellan dessa strömningstyper återspeglas i modelleringen
Färdighet och förmåga
För godkänd kurs skall studenten
kunna analysera ett strömningsfall och föreslå en metod för numerisk simulering med avseende på ingående ekvationer, möjliga förenklingar och val av lämplig turbulensmodell samt jämföra med en alternativ metod
kunna kritiskt granska och utifrån givna kriterier bedöma rimligheten hos resultat från simulering av turbulenta strömningar
Värderingsförmåga och förhållningssätt
För godkänd kurs skall studenten
kunna aktivt deltaga i diskussioner kring inom ämnet relevanta problem
kunna i tal och skrift presentera i en teknisk rapport innehållande analyser och val av turbulensmodell
Kursen omfattar grundläggande teori för turbulent strömning, övergången mellan laminär och turbulent strömning samt det fysikaliska grunderna för olika typer av turbulensmodeller. Turbulensteoridelen innefattar statistisk och fenomenologisk beskrivning av turbulens, Kolmogorovs hypoteser samt väggbunden och väggfri skjuvströmning. Vidare behandlas homogen och isotrop turbulens, samt anisotropi och turbulens i olika typer av strömning. I modelleringsdelen tas de vanligaste typerna av turbulensmodeller upp, dvs. turbulensmodeller baserade på de Reynolds-medelvärderade ekvationerna och Large Eddy Simulering. Den fysikaliska bakgrunden och effekten av olika antaganden diskuteras. Även den matematiska beskrivningen behandlas, medelvärdesbildningar av de grundläggande ekvationerna, samt härledning av de extra ekvationer som förekommer.
Betygsskala: TH
Prestationsbedömning: Examinationen sker både enskilt och baserat på arbete i grupp. De obligatoriska inlämningsuppgifterna och laborationerna redovisas skriftligt enskilt. Projektuppgiften redovisas i grupp både skriftligt i form av en rapport och muntligt vid ett seminarium, där alla gruppmedlemmar skall deltaga aktivt. För godkänt (betyg 3) krävs att alla obligatoriska moment dvs. inlämningsuppgifter, laborationer och projektuppgift är godkända. Högre betyg än 3 sätts baserat på frivillig muntlig tentamen.
Begränsat antal platser: Nej
Kursansvarig: Johan Revstedt, Johan.Revstedt@energy.lth.se
Kursansvarig: Robert Szasz, Robert-Zoltan.Szasz@energy.lth.se
Hemsida: http://www.energy.lth.se
Övrig information: Kursen är baserad på föreläsningar, övningar, laborationer, inlämningsuppgifter samt arbete i grupp i form av ett mindre projekt.