PRO-2603 Fluidmekanikk og varmetransport - 10 stp

FLUIDMEKANIKK

• Fluiders kjennetegn og egenskaper. Viskositet. Trykk og trykkmålingsutstyr, fluidstatikk og oppdrift. Kraftloven og momentloven for kontrollvolum.
• Fluiders kinematikk, materiellderivert, strømningsmønstre, bevegelse og deformasjon av fluidelementer, virvling og rotasjon, Reynolds transportteorem. Kontinuitetslikningen, Bernoullis likning med trykktap og energilikningene.
• Strømning i rør, laminær og turbulent strømning, Reynolds tall, trykktap, Darcy-Weisbachs friksjonsfaktor, Moodydiagrammet og Colebrooks likning, enkeltmotstander. Rørnettverk. Pitotrøret, måleblenden og øvrig måleutstyr. Pumper, kompressorer og vifter. Pumpe- og anleggskarakteristikk, sugehøyde og kavitasjon. Pumpesystemer, pumpetyper. Skaleringslovene.
• Eulers bevegelseslikning for ikke-viskøs strømning og todimensjonal potensialteori for virvelfri strømning. Grensesjiktet. Drag og løft. Kompressibel strømning, lydhastighet og Mach-tallet. Strømning i åpne kanaler.

VARMETRANSPORT

• Varmeledning: Varmeledningsevne, varmeledningsmotstand og diffusitet. Varmetransport gjennom plane vegger og rørvegger
• Konveksjon: Tvungen konveksjon, hastighetsgrensesjikt og termisk grensesjikt. Konveksjon ved strømning over plane flater og sylindre, og strømning i rør. Konvektive varmeovergangskoeffisienter. Naturlig konveksjon over frie flater og i avgrensete volumer. Effektiv termisk konduktivitet.
• Termisk stråling: Stråling fra sort legeme, emissivitet, absorpsjon, refleksjon og transmisjon. Kirchhoffs lov. Strålingsutveksling mellom flater. Varmeovergangstall for stråling.

Kunnskaper og forståelse:

• Kjenner de karakteristiske egenskapene for fluider.
• Forstår kontinuitetslikningen, energilikningen og Bernoullis likning.
• Kjenner begrepene konduksjon, konveksjon og stråling, og de viktigste parameterne knyttet til varmetransport.

Ferdigheter:

• Kan utføre kontrollvolumanalyser og beregne krefter fra fluider.
• Kan utføre trykkfallberegninger, beregne anleggskarakteristikk og finne driftspunkt for em pumpe.
• Kan beregne varmetransport for bygningstekniske systemer og bygningselementer.

Kompetanse:

• Har grunnleggende forståelse for fagområdene fluidmekanikk og varmetransport og kan bruke disse til å løse byggetekniske problem.

Arbeidskrav

Følgende arbeidskrav må være fullført og godkjent før studenten kan framstille seg til eksamen:

• 5 av 6 øvinger
• 2 av 2 laboratoriearbeider og laboratorierapporter

Eksamen og vurdering:

Eksamensform

4 timers skriftlig skoleeksamen.

Karakterskala:

Det gis bokstavkarakterer på en skala fra A til F, hvor F er ikke-bestått.

Kontinuasjonseksamen:

Det gis kontinuasjonsadgang for studenter som ikke har bestått siste ordinære arrangerte eksamen i dette emnet.

Tillatte hjelpemidler ved eksamen: Teknisk formelsamling (uten notater). Kalkulator.

Sensurordning: Ekstern sensor kombinert med intern sensor.

Eksamensdato er foreløpig og vil kunne bli endret. Endelig eksamensdato kunngjøres ved oppslag på det enkelte fakultet primo mai for vårsemesteret og primo november for høstsemesteret.