|
|
|||||||||||||||||
Opinto-opas 2011-2012
ENER-4100 Turbulenssi-ilmiöt, 5 op
|
Lisätiedot
Soveltuu jatko-opinnoiksi
Vastuuhenkilö
Pentti Saarenrinne
Opetus
| Opetusmuoto | P1 | P2 | P3 | P4 | Kesä | Toteutuskerrat | Luentoajat ja -paikat |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Suoritusvaatimukset
Hyväksytysti suoritettu tentti ja harjoitustyö.
Opetukseen ja oppimiseen liittyvät periaatteet ja lähtökohdat
Oppiminen perustuu luentoihin, laskuharjoituksiin ja itsenäisesti tehtävään harjoitustyöhön. Tavoitteena on turbulentin virtauksen fysikaalisten ilmiöiden ymmärtäminen.
Osaamistavoitteet
Opiskelijan osaaminen laajenee turbulentteihin virtauksiin liittyvien ilmiöiden, turbulenssin teorioiden ja lämmön- ja massansiirron vuorovaikutusten osalta.
Sisältö
| Sisältö | Ydinaines | Täydentävä tietämys | Erityistietämys |
| 1. | Turbulenssin synty virtaukseen. Turbulenssin ominaisuudet ja sen kuvaaminen. | Virtauksen stokastisuus, aika- ja pituusskaalat. Transitio laminaarista turbulenttiin virtaukseen. | |
| 2. | Liikemäärän ja lämmön siirtyminen turbulentilla kuljettumisella. | Reynoldsin yhtälöt, Reynoldsin jännitysten estimointi, turbulentti leikausvirtaus pinnan lähellä. | |
| 3. | Turbulenssin dynamiikka | Virtauksen kineettinen energia, turbulenssin kineettisnen energia, pyörteisyys | |
| 4. | Vapaat leikkausvirtaukset ja sisäpuoliset virtaukset | Vanojen, suihkujen ja sekoituskerrosvirtausten vertailu, sisäpuoöinen turbulentti virtaus, rajakerrosten kehittyminen. | |
| 5. | Turbulenssin tilastollinen kuvaaminen. | Todennäköisyystiheys- ja jakaumafunktio, korrelaatiofunktiot ja spektri, keskeisraja-arvoteoreema. | |
| 6. | Turbulenttinen kuljettuminen. | Kuljettuminen stationaarissa homogeenisessa turbulenssissa, kuljettuminen leikkausvirtauksessa, kuljettuminen kehittyvässä virtauksessa. | |
| 7. | Turbulentti spektri | Yksi- ja kolmidimensoinen spektri, energia-kaskadi, turbulenssi tuotto ja disspaatio. |
Opintojakson arvostelu
Hyväsytysti suoritettu kirjallinen tentti ja harjoitustyö.
Arvosteluasteikko:
Opintojaksolla käytetään numeerista arviointiasteikkoa (1-5)
Oppimateriaali
| Tyyppi | Nimi | Tekijä | ISBN | URL | Painos,saatavuus... | Tenttimateriaali | Kieli |
| Kirja | A first course in turbulence | H. Tennekes, J.L. Lumley | 0 262 20019 8 | Englanti | |||
| Luentokalvot | Englanti |
Esitietovaatimukset
| Opintojakso | P/S | Selite |
| ENER-4010 Virtausoppi | Suositeltava | |
| ENER-4041 Kitkallinen virtaus | Suositeltava |
Esitietoketju (Vaatii kirjautumisen POPiin)
Vastaavuudet
Opintojakso ei vastaan mitään toista opintojaksoa
Tarkempia tietoja toteutuskerroittain
| Toteutus | Kuvaus | Opetusmuodot | Toteutustapa |
| Syvennetään turbulenttien virtausten ymmärtämystä. Painopisteenä sisäpuoliset virtaukset. | Luennot Harjoitukset |
Lähiopetus: 70 % Etäopetus: 0 % Itseopiskelu: 30 % |