Kursplan för
Avancerad hydraulik
Advanced Hydraulics
VVRN01, 7,5 högskolepoäng, A (Avancerad nivå)
Gäller för: Läsåret 2012/13
Beslutad av: Utbildningsnämnd 2
Beslutsdatum: 2012-03-16
Allmänna uppgifter
Huvudområde: Vattenresurshantering.
Valfri för: MWLU2, V5-vr, W5-vr
Undervisningsspråk: Kursen ges på engelska
Syfte
Kursens ska förmedla en grundläggande förståelse för de
fenomen och processer som styr vattenströmning med syfte att ge
studenterna möjlighet att analysera avancerade
strömningssituationer både i tekniska system och i naturen.
Stor vikt läggs vid förmågan att i ekvationsform beskriva
strömningen med avsikt att beräkna primära storheter såsom
tryck och hastighet samt hur de varierar i tid och rum. Kursen
behandlar både grundläggande och tillämpade aspekter på
strömning.
Mål
Kunskap och förståelse
För godkänd kurs skall studenten
- Förstå de grundläggande processer som
styr vattenströmning.
- Tolka och formulera matematiska modeller för att beskriva
vattenströmning baserat på de grundläggande ekvationerna för
bevarande av massa, rörelsemängd och energi.
- Förstå och beskriva de vanligaste strömningsituationerna i
tekniska system och i naturen.
Färdighet och förmåga
För godkänd kurs skall studenten
- Analysera vanliga strömningssituationer i tekniska system och
i naturen med avseende på de styrande processerna.
- Formulera matematiska modeller för att beskriva vanliga
strömningssituationer.
- Förenkla det styrande ekvationerna för vattenströmning
baserat på insikt om strömningssituationen och de dominerande
processerna.
- .Tillämpa matematiska modeller för att lösa specifika
strömningsproblem.
Värderingsförmåga och förhållningssätt
För godkänd kurs skall studenten
- Redogöra för grunderna för analyser och beräkningar
inkluderat förenklingar och antaganden gjorda vid formulering av
matematiska modeller.
- I kvantitativa termer kommunicera resultatet av gjorda analyser
till en kvalificerad avnämargrupp.
Kursinnehåll
Grundläggande begrepp beträffande strömningens kinematik
och dynamik samt kontrollvolym. Grundläggande ekvationer för
bevarande av massa, rörelsemängd och energi. Eulers
ekvationer. Navier-Stokes ekvationer. Lösning av grundläggande
ekvationer för speciella strömningssituationer (strömning
mellan plattor, krypande strömning etc). Laminära och turbulenta
gränsskikt. Turbulensteori och modeller (blandningslängdsteori,
k-epsilon modeller etc). Densitetseffekter och skiktad strömning.
Tillämpningar för speciella strömningssituationer inom:
- Meteorologi och oceanografi (geostrofisk vind, atmosfäriska
gränsskikt, Ekman spiraler etc)
- Strömning med fri vattenyta (olikformig strömning, dynamisk
och kinematisk våg, strömning i vattendrag och på markyta
etc)
- Circulation i sjöar (vind-inducerad strömning, seiching
etc)
- Strålar och plymer (spridning och omblandning i strålar och
plymer, samverkan med omgivning, densitetseffekter etc)
- Transport av ämnen i vatten inkluderat värme (ombladning,
transportprocesser såsom diffusion, advektion, dispersion
etc)
Kursens examination
Betygsskala: TH
Prestationsbedömning: Tentamen och inlämningsuppgifter.
Antagningsuppgifter
Förutsatta förkunskaper: VVR145 Vatten eller VVR120 Strömmningslära
Begränsat antal platser: Nej
Kursen kan ställas in: Om färre än 15 anmälda.
Kurslitteratur
- Vardley, Alan. Fluid principles. McGraw-Hill 1990. ISBN 0-07-707205-7.
- Diverse artiklar och stenciler om speciella tillämpningar.
Kontaktinfo och övrigt
Kursansvarig: Professon Magnus Larson, magnus.larson@tvrl.lth.se
Hemsida: http://www.tvrl.lth.se/utbildning/courses/