Kursplan för

Termodynamik och strömningslära
Thermodynamics and Fluid Mechanics

MMVF01, 11 högskolepoäng, G2 (Grundnivå, fördjupad)

Gäller för: Läsåret 2020/21
Beslutad av: Programledning M
Beslutsdatum: 2020-03-26

Allmänna uppgifter

Huvudområde: Teknik.
Obligatorisk för: M2, MD2
Undervisningsspråk: Kursen ges på svenska

Syfte

Kursens syfte är att ge grundläggande kunskaper och färdigheter i teknisk termodynamik och strömningslära, med huvudsakliga tillämpningar inom energisektorn.

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

Inom termodynamik (motsvarande 6.5 poäng) behandlas begreppen temperatur, arbete, värme, energi och entropi samt termodynamikens huvudsatser (främst första och andra) inklusive tillämpningar. Gasers och vätskors egenskaper liksom övergångar mellan dessa båda faser studeras. Tillståndsstorheter, tillståndsdiagram, termodynamiska samband, fasjämvikt; exergi, gasblandningar inklusive fuktig luft innefattas. Tillämpningar är inriktade mot förbränningsmotorer, gasturbiner, ångkraftsanläggningar, värmeväxlare, kylmaskiner, värmepumpar samt luftkonditionering. Härvid poängteras särskilt aspekter av irreversibilitet och entropigenerering.

Inom strömningslära (motsvarande 4.5 poäng) introduceras inledningsvis ett antal grundläggande begrepp, t.ex. fluid, inkompressibel strömning och viskositet. Därefter genomgås och tillämpas olika metoder för problemlösning (integral-, differential- och dimensionsanalys). Bland dessa ges Bernoullis ekvation, impulssatsen samt Reynolds likformighetslag ett förhållandevis stort utrymme. De fullständiga rörelseekvationerna vid inkompressibel strömning av en Newtonsk fluid presenteras. De begränsade möjligheterna till exakta lösningar diskuteras. Vidare behandlas laminär och turbulent rörströmning, gränsskikt, strömningsmotstånd inklusive avlösning samt isentrop kompressibel strömning i munstycken.

Kursens examination

Betygsskala: TH - (U,3,4,5) - (Underkänd, Tre, Fyra, Fem)
Prestationsbedömning: Examination sker via två skriftliga prov (huvudsakligen teori), bedömning av individuella skriftliga hemuppgifter och laborationsredogörelse, samt en slutlig skriftlig tentamen som främst avser problemlösning. Betyget bestäms av en viktad total poängsumma som består av resultat vid godkänd tentamen, godkända skriftliga prov samt ev. bonuspoäng från godkända hemuppgifter, enligt särskild formel.

Om så krävs för att en student med varaktig funktionsnedsättning ska ges ett likvärdigt examinationsalternativ jämfört med en student utan funktionsnedsättning, så kan examinator efter samråd med universitetets avdelning för pedagogiskt stöd fatta beslut om alternativ examinationsform för berörd student.

Delmoment
Kod: 0117. Benämning: Termodynamik.
Antal högskolepoäng: 4. Betygsskala: UG. Prestationsbedömning: Skriftligt prov om ca 2 timmar, teori samt inledande problemlösning; individuella hemuppgifter. Delmomentet omfattar: Skriftligt prov: grundläggande begrepp; egenskaper hos enhetliga ämnen; värme-, arbets- och massutbyte; första huvudsatsen; energi; andra huvudsatsen; entropi; irreversibilitet och entropigenerering; exergi; termodynamiska relationer; fasjämvikt; gas-, ång- och kylmaskincykler; ideala gasblandningar; luftkonditionering. Hemuppgifter: tillämpningar av första och andra huvudsatsen; kretsprocesser.
Kod: 0217. Benämning: Strömningslära.
Antal högskolepoäng: 3. Betygsskala: UG. Prestationsbedömning: Skriftligt teori prov om ca 1,5 timmar; individuella hemuppgifter (problemlösning). Delmomentet omfattar: Skriftligt teoriprov: grundläggande begrepp; fluiders statik; Bernoullis ekvation; kinematik; kontrollvolymsanalys; differentialanalys; dimensionsanalys; likformighet; viskös strömning i rör; omströmmade kroppar; kompressibel strömning, inledande koncept. Hemuppgifter: luftkonditionering; tillämpningar inom grundläggande strömningslära, t ex beräkning av infästningskrafter samt flöde och tryckfall i enkla rörsystem.
Kod: 0317. Benämning: Laboration.
Antal högskolepoäng: 0. Betygsskala: UG.
Kod: 0417. Benämning: Termodynamik och strömningslära.
Antal högskolepoäng: 4. Betygsskala: UG. Prestationsbedömning: Skriftlig tentamen (5 timmar, problemlösning). Delmomentet omfattar: Tillämpningar inom grundläggande teknisk termodynamik och strömningslära.

Antagningsuppgifter

Förutsatta förkunskaper: FMAA01 Endimensionell analys, FMA420/FMAB20 Linjär algebra, FMA430/FMAB30 Flerdimensionell analys
Begränsat antal platser: Nej

Kurslitteratur

Kontaktinfo och övrigt

Kursansvarig: Marcus Thern, marcus.thern@energy.lth.se
Examinator: Marcus Thern, marcus.thern@energy.lth.se
Hemsida: http://www.ht.energy.lth.se/utbildning/kurser/mmvf01-termodynamik-och-stroemningslaera/