0. Johdatus kurssiin Ene-39.4031 Kitkallinen virtaus
Kurssin henkilökunta Vastuuopettaja: Tommi Mikkola tommi.mikkola@aalto.fi Assistentti: Petteri Peltonen petteri.peltonen@aalto.fi
Tavoitteet ja sisältö Tavoitteet osaa kuvata Navier-Stokesin yhtälöiden sisällön osaa valita ja yksinkertaistaa yhtälöitä erilaisissa tilanteissa ja kiinnittää reunaehdot osaa ratkaista yksinkertaisia tapauksia Sisältö Kitkallisen virtauksen peruskäsitteitä, perusyhtälöiden johtoa, laminaaria virtausta, virtauksen stabiilisuutta, turbulenttia virtausta, turbulentin virtauksen mallintamistapoja, rajakerrosteoriaa, yhtälöiden yksinkertaistamista ja reunaehtoja. Kohderyhmä energiatekniikan, aero-, kaasu- ja hydrodynamiikan opiskelijat sekä jatko-opiskelijat
Kurssin suorittaminen Harjoitukset 10 kierrosta, joista yhteen liittyy tietokoneharjoitus maksimissaan 8 lisäpistettä tenttiin tenttioikeus: viidestä kierroksesta kustakin vähintään puolet pisteistä Tentti tentistä saatava vähintään 11/30 pistettä oppikirja käytettävissä tentissä tentit: 14.12.2015, 16.2.2016 ja 27.5.2016
Oppimateriaali Frank M. White, Viscous Fluid Flow, McGraw-Hill (kolmas tai toinen painos) Harjoitustehtävät ja niiden ratkaisut
Kontaktiopetus Teoriasessiot oleellisten yhtälöiden taustaa ja johtoja yhtälöiden ratkaisemista tulosten analysointia materiaaliin tulee tutustua ennen sessiota tarkoitus laskea paljon itse, joten tähän on myös syytä varautua Laskutuvat tukea kurssin viikoittaisten harjoitusten suorittamiseen keskustelua tehtävistä ja vinkkejä tehtävien ratkaisemiseen tarkoitettu tehtävien ratkaisemisen tukemiseen tehtävien työstäminen tulee aloittaa jo ennen laskutupaa paras hyöty laskutuvista
Kurssin ohjelma Teoriasessiot Laskutuvat ma 7.9. ma 14.9. ma 21.9. ma 28.9. ma 5.10. ma 12.10. ma 19.10. ma 26.10. ma 2.11. ma 9.11. ma 16.11. ma 23.11. ma 30.11. Intro Chapter 1: Preliminary concepts Chapter 2: Fundamental equations Chapter 2: Fundamental equations Chapter 3: Solutions of the viscous flow equations Chapter 3: Solutions of the viscous flow equations Arviointiviikko ei kontaktiopetusta Chapter 4: Properties of a boundary layer, laminar boundary layer equations Chapter 4: Blasius solution and temperature solution Chapter 4: Digital computer solutions and three dimensional boundary layers Chapter 5: The stability of laminar flows Chapter 6: Turbulent flow Chapter 6: Turbulent flat plate and channel flows ke 16.9. ke 23.9. ke 30.9. ke 7.10. ke 14.10. ke 21.10. ke 28.10. ke 4.11. ke 11.11. ke 18.11. ke 25.11. ke 2.12. Preliminary concepts Fundamental equations Fundamental equations Solutions of the Navier-Stokes equations Solutions of the Navier-Stokes equations Arviointiviikko ei kontaktiopetusta Laminar boundary layers Blasius solution (equation) Blasius solution (computer exercise) Application of Blasius solution Stability of laminar flows Turbulent flow
Viikkoaikataulu Teoriaosuus maanantaisin klo 10:15-12:00, sali K202 (Otakaari 4) Laskutupa keskiviikkoisin klo 12:00-14:00, pääasiassa sali K324 (Otakaari 4) Harjoitusten palautus sovitaan 7.9.
Informaatiokanava Uutiset ja tiedotteet MyCourses News forum Keskustelufoorumi (yleiset kurssiasiat) MyCourses Yleinen keskustelu Keskustelu harjoituksista MyCourses Harjoitukset Harjoitusten tuki
Seuraavaksi kerraksi Chapter 1: Preliminary concepts 1-2* Some Examples of Viscous- Flow Phenomena 1-3* Properties of a Fluid 1-3.1* The Kinematic Properties 1-3.2* Acceleration of a Fixed- Identity Particle 1-3.3* Other Kinematic Properties 1-3.4 The Transport Properties of a Fluid 1-3.5* The Coefficient of Viscosity (1-3.6) Viscosity as a Function of Temperature and Pressure 1-3.8 The Coefficient of Thermal Conductivity 1-3.12 The Thermodynamic Properties 1-3.13 Secondary Thermodynamic Properties 1-3.14 The Perfect Gas 1-3.15 Other Properties of the Perfect Gas (1-3.16) Bulk Modulus (1-3.17) Coefficient of Thermal Expansion 1-4* Boundary Conditions for Viscous-Flow Problems (1-4.5) Conditions at a Free Liquid Surface (1-4.6) Conditions at a Liquid- Vapor or Liquid-Liquid Interface 1-4.8 Inlet and Exit Boundary Conditions 1-4.9* Resume of Fluid-Flow Boundary Conditions * Käsitellään teoriasessiossa ( ) Ymmärrettävä kvalitatiivisesti