MEI-37600 Turbulenssi-ilmiöt, 5 op
Turbulence Phenomena

Lisätiedot

Soveltuu jatko-opinnoiksi

Vastuuhenkilö

Pentti Saarenrinne

Opetus

Toteutuskerta 1: MEI-37600 2015-01

Opetusmuoto P1 P2 P3 P4 Kesä

Luennot
Harjoitukset

2 h/vko
1 h/vko
+2 h/vko
+1 h/vko

Suoritusvaatimukset

Hyväksytysti suoritettu tentti ja harjoitustyö.

Osaamistavoitteet

Opiskelijan osaaminen laajenee turbulentteihin virtauksiin liittyvien ilmiöiden, turbulenssin teorioiden ja lämmön- ja massansiirron vuorovaikutusten osalta.

Sisältö

Sisältö Ydinsisältö 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.

Ohjeita opiskelijalle osaamisen tasojen saavuttamiseksi

Hyväsytysti suoritettu kirjallinen tentti ja harjoitustyö.

Arvosteluasteikko:

Opintojaksolla käytetään numeerista arviointiasteikkoa (1-5)

Oppimateriaali

Tyyppi Nimi Tekijä ISBN URL Lisätiedot Tenttimateriaali

Kirja A first course in turbulence H. Tennekes, J.L. Lumley 0 262 20019 8 Kyllä

Luentokalvot Kyllä

Esitietovaatimukset

Opintojakso P/S Selite

MEI-36000 Virtausoppi Pakollinen

MEI-36200 Kitkallinen virtaus Suositeltava

Vastaavuudet

Opintojakso Vastaa opintojaksoa Selite

MEI-37600 Turbulenssi-ilmiöt, 5 op MEI-74100 Turbulenssi-ilmiöt, 5 op

Viimeksi muokattu 19.01.2016

Opetusmuoto	P1	P2	P3	P4	Kesä
Luennot Harjoitukset			2 h/vko 1 h/vko	+2 h/vko +1 h/vko

Sisältö	Ydinsisältö	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.

Tyyppi	Nimi	Tekijä	ISBN	URL	Lisätiedot	Tenttimateriaali
Kirja	A first course in turbulence	H. Tennekes, J.L. Lumley	0 262 20019 8			Kyllä
Luentokalvot						Kyllä

Opintojakso	P/S	Selite
MEI-36000 Virtausoppi	Pakollinen
MEI-36200 Kitkallinen virtaus	Suositeltava

Opintojakso	Vastaa opintojaksoa	Selite
MEI-37600 Turbulenssi-ilmiöt, 5 op	MEI-74100 Turbulenssi-ilmiöt, 5 op

MEI-37600 Turbulenssi-ilmiöt, 5 op Turbulence Phenomena