Strömningslära, 7,5 hp

Innehåll

Kursen innehåller grundläggande begrepp och samband inom flödesmekaniken: bevarande av massa, rörelsemängd och energi samt inom hydrostatiken: krafter och vridmoment i stillastående fluider. Vidare innehåller kursen begrepp och samband som cirkulation, vorticitet, roterande och icke-roterande flöden för en ideal fluid, Bernoullis teorem, motstånd och lyftförmåga hos en ideal fluid. Linjära vågor och instabiliteter i en ideal fluid behandlas under kursen liksom viskösa flöden, dynamiska likheter, dimensionsanalys, rörbundna flöden, tidsrelaxation och flödesmotstånd i viskösa flöden, gränsskikt och jetströmmar. Dessutom behandlas värmeledning och konvektion. I kursen ingår experimentella laborationer där flöden genom en kapillär och genom ett venturirör studeras. Vidare ingår en datorlaboration där programvara används för att studera flöden genom en kanal, en datorlaboration där flödesmotståndet kring en sfär och en cylinder studeras samt en datorlaboration där flöden förbi strömlinjeformade kroppar studeras. Kursen omfattar en teoridel om 6 hp, en experimentell laborationsdel om 1 hp samt en datorlaborationsdel om 0,5 hp.

Förväntade studieresultat

För att uppfylla målen för kunskap och förståelse ska den studerande efter genomgången kurs kunna:

• redogöra för grundläggande samband, ekvationer, metoder och lagar inom flödes- och gasdynamik,
• förklara de viktigaste hydrodynamiska instabiliteterna och övergången mot turbulens,
• beskriva fenomen som gränsskikt och jetströmmar,
• inkludera effekter av värmeledning och konvektion vid analys av flöden.

För att uppfylla målen för färdighet och förmåga ska den studerande efter genomgången kurs kunna:

• tillämpa grundläggande samband, ekvationer, metoder och lagar inom flödes- och gasdynamik,
• lösa problem inom hydrostatiken och hydrodynamiken för flöden i kanaler, genom rör osv,
• använda programvara för att lösa hydrodynamiska problem numeriskt,
• genomföra experiment inom hydrodynamiken, värdera experimentella resultat samt presentera dessa skriftligt och muntligt.

Behörighetskrav

För tillträde till kursen krävs Klassisk mekanik (5FY041, 9 hp) samt Fysikaliska modellers matematik (5FY031, 10,5 hp) eller motsvarande. En A och svenska för grundläggande behörighet för högskolestudier om utbildningen ges på svenska.

Undervisningens upplägg

Undervisningen bedrivs i form av lektionsundervisning, räkneövningar samt handledning vid laborationer. Laborationerna, både experimentella laborationer och datorlaborationer, är obligatoriska. Student som missat eller inte kunnat slutföra ett obligatoriskt utbildningsmoment vid kurstillfället ska beredas möjlighet att slutföra det vid ett senare kurstillfälle. För mer information, se Regler och riktlinjer för betyg och examination, dnr: 500-4-05.

Examination

Kunskapsredovisningen sker dels i form av muntlig och skriftlig rapportering av laborationer, dels i form av ett prov vid kursens slut. Provet är normalt skriftligt. På rapporter sätts något av betygen Underkänd (U) eller Godkänd (G). Vid det avslutande provet sätts något av betygen Underkänd (U), Godkänd (3), Icke utan beröm godkänd (4) eller Med beröm godkänd (5).

På hela kursen sätts något av betygen Underkänd (U), Godkänd (3), Icke utan beröm godkänd (4) eller Med beröm godkänd (5). För att bli godkänd på hela kursen krävs att samtliga prov och obligatoriska moment är godkända. Den som godkänts i ett prov får ej undergå förnyat prov för högre betyg.

En student som utan godkänt resultat har genomgått två prov för en kurs eller en del av en kurs, har rätt att få en annan examinator utsedd, om inte särskilda skäl talar emot det (HF 6 kap. 22 §). Begäran om ny examinator ställs till prefekten vid institutionen för fysik. För mer information, se Regler och riktlinjer för betyg och examination, dnr: 500-4-05.

Tillgodoräknande prövas individuellt.

Övriga föreskrifter

Kursen ersätter den tidigare kursen Strömningslära C (5FY106) och kan inte tas med i examen tillsammans med denna.