Chapter 1 Preliminary concepts osaa kuvata Reynoldsin luvun vaikutuksia virtaukseen osaa kuvata virtauksen kannalta keskeiset aineominaisuudet ja tietää tai osaa päätellä näiden yksiköt osaa tarvittaessa selvittää annetun fluidin aineominaisuudet osaa selittää viskositeetin käsitteen ja kuvata matemaattisesti leikkausjännitysten ja leikkausnopeuksien välisen yhteyden osaa määrittää leikkausjännityksen yksinkertaisessa leikkausvirtauksessa osaa kuvata ja johtaa partikkelikiihtyvyyden virtauskentän avulla osaa kuvata ja johtaa fluidialkion deformaatiomuodot virtauskentän avulla
Chapter 2 Fundamental equations of compressible viscous flow Osaa kuvata systeemin säilyvän suureen muutosnopeuden kontrollitilavuuden avulla käyttäen Reynoldsin kuljetuslausetta Osaa käyttää jännitystensoria jännityskomponenttien kuvaamiseen Osaa johtaa jatkuvuus-, liikemäärä- ja energiayhtälöt massan, liikemäärän ja energian säilymisen periaatteista lähtien Osaa selittää jatkuvuus-, liikemäärä- ja energiayhtälöiden sekä niissä esiintyvien termien fysikaalisen taustan osaa yksinkertaistaa virtausmekaniikan perusyhtälöt kokoonpuristumattomissa virtaustilanteissa osaa tehdä vallitsevat yhtälöt dimensiottomiksi ja tunnistaa virtausmekaniikassa tyypilliset dimensiottomat parametrit ja näiden merkitykset osaa selittää, miten dimensiottomia yhtälöitä voidaan käyttää fysikaalisten ilmiöiden suhteellisen merkittävyyden arviointiin
Chapter 3 Solutions of the Newtonian viscous-flow equations Osaa yksinkertaistaa vallitsevat yhtälöt Couette- ja Poiseuille-tyyppisten virtausten tapauksessa Osaa ratkaista yksinkertaistetuista yhtälöistä nopeus- ja lämpötilajakauman sekä analysoida ratkaisuista keskeisiä suureita, kuten virtaama, leikkausjännitys ja lämpövuo Osaa luokitella virtaustilanteita niissä esiintyvien parametrien avulla Osaa selittää, mitä virtausratkaisun similaarisuus tarkoittaa, miten se näkyy käytännön virtaustilanteissa sekä miten se vaikuttaa tyypillisesti virtausongelman ratkaisuprosessiin Osaa yksinkertaistaa vallitsevat yhtälöt viruavan virtauksen tapauksessa Osaa selittää, miten viruava virtaus pallon ympäri kuvataan matemaattisena ongelmana ja kuvata saadun ratkaisun keskeiset ominaisuudet ja erot vastaavaan suuren Reynoldsin luvun virtaukseen
Chapter 4 Laminar boundary layers Osaa selittää ja perustella, mitä virtaussuureiden osalta voidaan olettaa rajakerroksessa. Osaa johtaa siirtymä- ja liikemääräpaksuuksien määritelmät ja selittää, mikä on näiden fysikaalinen merkitys. Osaa ratkaista tasolevyn rajakerrossuureiden (paksuudet, leikkausjännitys) kehittymisen arvatun nopeusprofiilin avulla. Osaa johtaa rajakerrosyhtälöt ottaen huomioon virtaussuureiden käyttäytymisen rajakerroksessa. Osaa selittää virtauksen irtoamisen ja ulkoisen painegradientin välisen yhteyden rajakerrosyhtälöiden avulla. Osaa johtaa Blasiuksen rajakerrosyhtälön sekä perustella johdossa käytetyt muuttujavalinnat Osaa ratkaista Blasiuksen rajakerrosyhtälön Osaa selittää, miten Blasius-ratkaisusta päästään tasolevyvirtauksen lämpötilajakaumaan Osaa perustella, miksi rajakerrosyhtälöitä voidaan käyttää vapaiden leikkausvirtausten kuvaamiseen Osaa selittää, miten suihkulle voidaan johtaa similaarimuotoinen yhtälö sekä kuvata suihkun keskeiset piirteet ratkaisun perusteella osaa kuvata differenssimenetelmän keskeisen ajatuksen ja selittää, mitä eroa on eksplisiittisellä ja implisiittisellä menetelmällä osaa ratkaista kaksiulotteisia rajakerrosvirtauksia differenssimenetelmää käyttäen osaa kuvata laadullisesti joitain kolmiulotteisen rajakerrosvirtauksen erityispiirteitä, kuten ristivirtaus ja nopeuden kiertyminen rajakerroksessa
Chapter 5 The stability of laminar flows osaa kuvata lineaarisen stabillisuustarkastelun keskeisen ajatuksen osaa selittää, miten Orr-Sommerfeld -yhtälö johdetaan, mitä yhtälö kuvaa ja miten se eroaa Rayleigh-yhtälöstä osaa selittää, mitä tarkoittavat kitkallinen ja viskoosi epästabiilisuus ja mikä on näiden rooli käytännön virtaustilanteissa osaa selittää, miten transitio kehittyy ja miten eri tekijät (painegradientti, turbulenssiaste, pinnankarheus) vaikuttavat transitioon osaa arvioida transitiokohdan erilaisia korrelaatioita hyödyntäen
Chapter 6 Incompressible turbulent mean flow osaa selittää, mitä turbulenssi tarkoittaa ja miten turbulenssia käsitellään keskimääräisessä mielessä tilastollisena suureena osaa johtaa jatkuvuus- ja liikemääräyhtälön keskiarvosuureille osaa selittää, mitä Reynoldsin jännitystensori kuvaa ja mistä se seuraa osaa selittää turbulentin rajakerroksen rakenteen ja miten rakenne on johdettavissa perusoletuksista osaa selittää, miten hiekanjyväkarheuden vaikutus voidaan ottaa huomioon nopeusprofiilin muodossa osaa kuvata putki-, kanava- ja tasolevyvirtausten tyypillisten vastuskorrelaatioiden taustan ja miten turbulentin nopeusprofiilin perusteella voidaan arvioida seinämäjännitystä ja vastusta osaa selittää yleisellä tasolla, miten turbulenssia mallinnetaan käyttäen pyörreviskositeetin käsitettä