Behörighetskrav

Mekanik I och Beräkningsvetenskap I.

Mål

Efter godkänd kurs ska studenten kunna:

• beräkna tryck på ytor i en vätska/gas
• visualisera strömningsmönster med Eulersk beskrivning
• använda kontrollvolymsbegreppet för att härleda förenklade endimensionella former av ekvationer som beskriver bevarandet av massa, rörelsemängd och energi
• beräkna konvektiv och lokal acceleration samt tillämpa Bernoullis ekvation för att lösa tryck- och hastighetsfördelning i ett strömningsfält
• använda impuls- och impulsmomentekvationer för att bestämma kraftkomponenter som verkar på strålar, munstycken, skovlar och rör
• använda energiekvationen för att bestämma viskösa förluster, den kraft en pump behöver för att lyfta en vätska till en given höjd eller den kraft som en turbin levererar vid en viss fallhöjd
• använda begreppen laminärt och turbulent flöde, beräkna hastighetsfördelning och flöde i rör med förgreningar och i naturliga respektive byggda öppna kanaler vid stationär strömning
• lösa problem med varierad strömning i öppna kanaler med hjälp av begreppet specifik energi.

Innehåll

Väskor och gasers fysikaliska egenskaper, vätskor i jämvikt (hydrostatik), bevarandeprinciper i kontinuum mekanik, kontrollvolymkoncept, Euler- och Lagrangemetoder, energi, impuls- och kontinuitetsekvationerna, Eulers och Bernoullis ekvationer, förhållandet mellan spänning och töjningshastighet, differentiell analys av vätskors rörelse, likhetsanalys, laminär och turbulent strömning, gränsskikt, likformig och olikformig strömning i öppna och slutna system (rörströmning), stationär och icke stationär strömning. Demonstration: 1.Energifördelning och förluster i slutna hydrauliska system. 2.Strömmande och stråkande strömning i öppna vattendrag.

Undervisning

Föreläsningar, lektioner, laborationer och laborationsrapporter.

Examination

Examinationen består av en skriftlig tentamen (4 hp) och skriftliga laborationsrapporter (1 hp).