Umeå universitet
printicon
Huvudmenyn dold.
Kursplan:

Avancerade beräkningsmetoder i flödesmekanik, 7,5 hp

Engelskt namn: Computational Fluid Dynamics

Denna kursplan gäller: 2017-09-25 och tillsvidare

Kurskod: 5FY167

Högskolepoäng: 7,5

Utbildningsnivå: Avancerad nivå

Huvudområden och successiv fördjupning: Fysik: Avancerad nivå, har endast kurs/er på grundnivå som förkunskapskrav

Betygsskala: TH teknisk betygsskala

Ansvarig institution: Institutionen för fysik

Beslutad av: Teknisk-naturvetenskapliga fakultetsnämnden, 2017-10-02

Innehåll

Kursen behandlar numeriska metoder för fysikaliska simuleringar av gas- och vätskeflöden. I kursen används finita differensmetoden och finita elementmetoden med inriktning mot flödesmekanik. Kursen omfattar studier av olika fysikaliska beräkningsproblem inom strömningslära t.ex. modellering av geofysikaliska flöden, turbulenta flöden, tolkning och val av randvillkor och diskretisering av relevanta flödesekvationer. I den praktiska delen av kursen används programvaran Comsol Multiphysics och kursen innehåller därför en genomgång av relevanta funktioner i programmet. Ett beräkningsprojekt i Comsol Multiphysics avslutar kursen. Kursen omfattar ett teorimoment om 3,5 hp, ett laborationsmoment om 0,5 hp och ett projektmoment om 3,5 hp.

Förväntade studieresultat

För att uppfylla målen för kunskap och förståelse ska den studerande efter genomgången kurs kunna:
 
  • definiera och ingående förklara grundläggande samband och lagar inom flödes- och gasdynamik
  • definiera och ingående beskriva olika simuleringsmetoder inom flödes- och gasdynamik
  • ge fördjupande exempel på olika forskningsområden och applikationer där simuleringsmetoder inom flödes- och gasdynamik används.

För att uppfylla målen för färdighet och förmåga ska den studerande efter genomgången kurs kunna:
 
  • planera och genomföra ett vetenskapligt projektarbete
  • kritiskt välja relevant modell för turbulenta flödesproblem och lösa dessa numeriskt
  • självständigt planera och genomföra datorsimulering av gas- och vätskeflöden med hjälp av mjukvaran Comsol Multiphysics
  • kritiskt värdera egenhändigt framtagna numeriska resultat mot experimentella resultat eller andras numeriska resultat
  • skriftligt och muntligt presentera resultat från genomförda simuleringar i en vetenskaplig diskurs.

För att uppfylla målen för värdering och förhållningssätt ska den studerande efter genomgången kurs kunna:
 
  • reflektera över och värdera sin egen insats vid ett vetenskapligt projektarbete
  • på ett korrekt sätt citera andras vetenskapliga arbete
  • uppvisa medvetenhet om etiska aspekter på vetenskapligt arbete som t.ex. ett korrekt förhållningssätt till fusk och plagiat.

Behörighetskrav

Univ: Tidigare högskolestudier om minst 90 högskolepoäng inklusive Strömningslära, 7,5 hp, samt Teknisk beräkningsvetenskap I, 4,5 hp, eller motsvarande. Svenska för grundläggande behörighet för högskolestudier samt Engelska A/5. Krav på svenska gäller endast om utbildningen ges på svenska.

Undervisningens upplägg

Undervisningen bedrivs i form av föreläsningar och handledning vid projekt. Kursens projekt är obligatoriskt.

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 för betyg och examination på grund- och avancerad nivå, dnr: FS 1.1.2-553-14.

Examination

Examinationen på kursens teorimoment sker individuellt i form av en skriftlig salstentamen vid kursens slut. På skriftlig salstentamen sätts något av betygen Underkänd (U), Godkänd (3), Icke utan beröm godkänd (4) eller Med beröm godkänd (5). Examinationen på kursens laborationsmoment sker individuellt genom skriftliga rapporter. På skriftliga laborationsrapporter sätts något av betygen Underkänd eller Godkänd (G). Examinationen på kursens projektmoment sker individuellt genom skriftliga rapporter och muntliga redovisningar. På skriftliga projektrapporter och på muntliga projektredovisningar sätts något av betygen Underkänd (U), Godkänd (3), Icke utan beröm godkänd (4) eller Med beröm godkänd (5).

På hela kursen ges något av betygen Underkänd (U), Godkänd (3), Icke utan beröm godkänd (4) eller Med beröm godkänd (5). Betyget utgör en sammanfattande bedömning av resultaten vid examinationens olika delar och sätts först när alla moment är godkända. Den som godkänts i ett prov får inte 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 för Institutionen för fysik. För mer information, se Regler för betyg och examination på grund- och avancerad nivå, dnr: FS 1.1.2-553-14.

Student har rätt att få prövat om tidigare utbildning eller motsvarande kunskaper och färdigheter förvärvade i yrkesverksamhet kan tillgodoräknas för motsvarande utbildning vid Umeå universitet. Ansökan om tillgodoräknande skickas in till Studentcentrum/Examina. Mer information om tillgodoräknande finns på Umeå universitets studentwebb, www.student.umu.se, och i högskoleförordningen (6 kap). Ett avslag på ansökan om tillgodoräknande kan överklagas (Högskoleförordningen 12 kap) till Överklagandenämnden för högskolan. Detta gäller såväl om hela som delar av ansökan om tillgodoräknande avslås.

Övriga föreskrifter

Kursen ersätter den tidigare kursen Avancerade beräkningsmetoder i flödesmekanik 7,5 hp (5FY138) och kan inte tas med i examen tillsammans med denna. I det fall att kursplan upphör att gälla eller genomgår större förändringar, garanteras studenter minst tre provtillfällen (inklusive ordinarie provtillfälle) enligt föreskrifterna i den kursplan som studenten ursprungligen varit kursregistrerad på under en tid av maximalt två år från det att tidigare kursplan upphört att gälla eller kursen slutat erbjudas.

Litteratur

  • Giltig från: 2020 vecka 20

    Kurslitteraturen består av boken nedan som kompletteras med föreläsningsanteckningar samt vetenskapliga artiklar. Instruktioner för laborationer tillhandahålls av Institutionen för fysik.

    Davidson P. A.
    Turbulence : an introduction for scientists and engineers
    Second edition. : Oxford, United Kingdom : Oxford University Press : 2015 : xvi, 630 pages :
    ISBN: 9780198722588
    Se bibliotekets söktjänst

  • Giltig från: 2019 vecka 35

    Kurslitteraturen består av föreläsningsanteckningar som kompletteras med valda delar från referenslitteraturen nedan samt vetenskapliga artiklar. Instruktioner för laborationer tillhandahålls av Institutionen för fysik.

    Davidson P. A.
    Turbulence : an introduction for scientists and engineers
    Second edition. : Oxford, United Kingdom : Oxford University Press : 2015 : xvi, 630 pages :
    ISBN: 9780198722588
    Se bibliotekets söktjänst

    Pope Stephen B.
    Turbulent flows
    Cambridge : Cambridge University Press : 2000 : 771 s. :
    ISBN: 9780521591256 (hb)
    Se bibliotekets söktjänst

  • Giltig från: 2019 vecka 34

    Kurslitteraturen består av föreläsningsanteckningar som kompletteras med valda delar från referenslitteraturen nedan samt vetenskapliga artiklar. Instruktioner för laborationer tillhandahålls av Institutionen för fysik.

    Pope Stephen B.
    Turbulent flows
    Cambridge : Cambridge University Press : 2000 : 771 s. :
    ISBN: 9780521591256 (hb)
    Se bibliotekets söktjänst

    Davidson P. A.
    Turbulence : an introduction for scientists and engineers
    Second edition. : Oxford, United Kingdom : Oxford University Press : 2015 : xvi, 630 pages :
    ISBN: 9780198722588
    Se bibliotekets söktjänst

  • Giltig från: 2017 vecka 40

    Kurslitteraturen består av föreläsningsanteckningar som kompletteras med valda delar från referenslitteraturen nedan samt vetenskapliga artiklar. Instruktioner för laborationer tillhandahålls av Institutionen för fysik.

    Pope Stephen B.
    Turbulent flows
    Cambridge : Cambridge University Press : 2000 : 771 s. :
    ISBN: 9780521591256 (hb)
    Se bibliotekets söktjänst

    Ting David
    Basics of engineering turbulence
    Amsterdam : Academic Press : 2016. : 1 volume :
    ISBN: 9780128039700
    Se bibliotekets söktjänst

  • Giltig från: 2017 vecka 39

    Kurslitteraturen består av föreläsningsanteckningar som kompletteras med valda delar från referenslitteraturen nedan samt vetenskapliga artiklar. Instruktioner för laborationer tillhandahålls av Institutionen för fysik.

    Pope Stephen B.
    Turbulent flows
    Cambridge : Cambridge University Press : 2000 : 771 s. :
    ISBN: 9780521591256 (hb)
    Se bibliotekets söktjänst

    Ting David
    Basics of engineering turbulence
    Amsterdam : Academic Press : 2016. : 1 volume :
    ISBN: 9780128039700
    Se bibliotekets söktjänst