0x010088F6312065A70A44B630A6848498EAD80093CFEAFE161DC94D83C7C5C9A5A748B8

Faglærer Bernhard Müller brukte 52 timer for undervisning (26 dobbelttimer forelesninger), ca. 4 timer for å lage øvinger, ca. 8 timer for forberedelse og gjennomføring av digital muntlig eksamen 09.12.2021, ca. 16 timer for retting av 4 øvinger, ca. 20 timer for kursets hjemmeside og administrasjon av kurset, dvs. ca. 100 timer sammmenlagt. Kvaliteten i emnet anses som høy. Referansegruppe (medlemmer, ant.møter, kommentarer til tilbakemelding fra ref.gruppene, hvordan er dette tatt til etterretning i gjennomføring av emnet?)Harish Subramanian Gopalakrishnan, Ruben Kristiansen, Frederik Kristoffersen (EPT), Alexandra Metallinou Log (EPT); 2 møter, se vedlagt referat. Tilbakemeldingen var at kurset hadde meget høy kvalitet, forelesningene var vel strukturert og øvingene krevende, men relevant med meget nyttige tilbakemeldinger.

Kommentarer til resultatene og opplegget:    Hvordan er resultatene i forhold til forventet og tidligere? Resultatene i 2021, dvs. 3 av 3 kandidater bestått, var bedre enn i 2017, da 2 kandidater hadde bestått og 1 kandidat ikke bestått. Av de 4 aktive deltakerne i 2021 var 3 PhD studenter og 1 master student.Eksamen ble gjennomført som digital muntlig eksamen. 1 student trakk seg fra eksamen.   Har du tilstrekkelig støttefunksjoner (vit.ass/stud.asser) for gjennomføring av undervisningen? Ja.   Behov/planer om oppdatering av undervisningsaktiviteter/kompendium? Nei.   Har studentene riktig bakgrunn for å ta emnet? Ja. Sensor i digital muntlig eksamen 09.12.2021 var Tore Halsne Flåtten, UiS. Ingen tiltak planeres, fordi EP8410 ble 2021 undervist for siste gang.

NTNU:TIA:REST

Institutt for energi- og prosessteknikk

Department of Energy and Process Engineering

Ingen trykte eller håndskrevne hjelpemidler tillatt. Bestemt, enkel kalkulator tillatt.

Engelsk

Anbefalte forkunnskaper

Emnet forutsetter et godt grunnlag i numerisk strømningsmekanikk (CFD).

Forkunnskapskrav

Emne TEP4165 Numerisk varme- og strømningsteknikk eller tilsvarende.

Faglig innhold

Kurset foreleses hvert annet år, neste gang høst 2021. Emnet skal gi en oversikt over numeriske metoder for hyperbolske problemer i fluiddynamikk. Hyperbolske partielle differensialligninger beskriver bølger og adveksjon i fluiddynamikk. Vi skal betrakte prominente eksempler som Euler's ligninger i gassdynamikk, den akustiske bølgeligningen i hydro- og aeroakustikk, grunnvann ligningen i hydraulikk og driftfluks ligningene i flerfasestrømning. Ikke-lineæriteter i hyperbolske ligninger og diskontinuiteter, f.eks. støt, i deres løsninger er utfordringer. Vi skal bruke den matematiske teorien for hyperbolske systemer og for ikke-lineære bevaringslover for å utlede numeriske metoder og grensebetingelser for hyperbolske problemer. Vi skal fokusere på endelig volummetoder, endelig differansemetoder og diskontinuerlige Galerkin metoder for ikke-lineære skalare og system bevaringslover i en og flere dimensjoner. Godunov's metode og approksimative Riemann løsere vil bli presentert. Total variasjon avtagende (TVD), i hovedsak ikke-oscillerende (ENO) og vektet i hovedsak ikke-oscillerende (WENO) metoder vil bli benyttet til å beregne strømninger med støt og kontakt diskontinuiteter.

Kursmateriell

Randall J. LeVeque: "Finite Volume Methods for Hyperbolic Problems." Cambridge University Press, Cambridge, 2002.

Læringsformer og aktiviteter

Forlesninger og skriftlige øvinger. Undervisningen vil bli gitt på engelsk dersom studenter som ikke behersker norsk tar emnet. Hvis undervisningen gis på engelsk gis eksamensoppgavene kun på engelsk. Studentens besvarelse kan være på norsk eller engelsk. Ved utsatt eksamen (kontinuasjonseksamen) kan skriftlig eksamen bli endret til muntlig eksamen. For å få bestått i emnet kreves det en score på minimum 70 prosent (70 av 100 poeng).

Læringsutbytte

Deltakerne vil få en oversikt over numeriske metoder for hyperbolske problem i fluiddynamikk, innsikt i bruk av matematisk teori for hyperbolske systemer og ikke-lineære bevaringslover for å utlede numeriske metoder og randbetingelser samt trening i bruk av numeriske metoder for å løse hyperbolske partielle differensiallingninger i fluiddynamikk. Kunnskaper: - Etter fullført emne skal studenten ha kunnskap om: :  Lineær adveksjonsligning.  Lineariserte Euler ligningene.  Ikke-viskøs Burgers ligning.  Euler ligningene.  Akustisk bølgeligning.  Grunnvann ligingen.  Driftfluks modell.  To-fluid modell.  Lineære og ikke-lineære hyperbolske system.  Bevaringslover.  Riemann problem.  Endelig volummetoder.  Endelig differansemetoder.  Total variasjon avtagende (TVD) metoder.  Godunovs metode.  Approksimative Riemann løsere.  I hovedsak ikke-oscillerende (ENO) metoder.  Vektet i hovedsak ikke-oscillerende (WENO) metoder.  Diskontinuerlige Galerkin metoder. Ferdigheter:  Etter fullført emne skal studenten ha ferdigheter om:  Praktisk bruk og programmering av numeriske metoder for hyperbolske problem innen fluiddynamikk.  Matematisk analyse av lineære og ikke-lineær hyperbolske system.  Avledning og implementering av karakteristike grensebetingelser.  Diskretisering av hyperbolske problem med endelig volum- differanse og elementmetoder.  Konsistens analyse og von Neumann stabilitetsanalyse for numeriske metoder for hyperbolske problem.  Beregning av hyperbolske problem med støt.  Kontroll og vurdering av nøyaktigheten av numeriske resultater for hyperbolske problem. Generell kompetanse: - Etter fullført emne skal studenten ha kompetanse om  Numerisk løsning av hyperbolske strømningsproblem med volum-, differanse- og elementmetode. .  Matematisk analyse av hyperbolske system.  Analyse av numeriske metoder for hyperbolske problem.

Numeriske metoder for hyperbolske problemer i fluiddynamikk

Numerikk

Strømningsmekanikk

Teknologiske fag

Ingeniørvitenskap - doktorgrad (ph.d.)

Web/Lists(guid'8b698a2d-6ad0-4f7d-b3be-219cc1979f02')/Items(13510)/FieldValuesAsText

Numeriske metoder for hyperbolske problemer i fluiddynamikk - EP8410