0x010088F6312065A70A44B630A6848498EAD80093CFEAFE161DC94D83C7C5C9A5A748B8

Regneøvingene ble gjennomarbeidet på nytt i år, og gjort noe mindre enkelte steder. Vi ønsker fortsatt at øvingene skal være krevende for å gi best mulig læring og forberedelse til eksamen. Det ble kommentert at det ikke var ideelt med bytte av foreleser for én av parallellene underveis i semesteret, men det blir ikke framstilt som noe problem. Vi vil forsøke å unngå dette, og i alle tilfeller blir det neppe aktuelt neste år. Det kommenteres i rapporten at eksamen var "litt merkelig". Her er ikke faglærerne enig, men det er en diskusjon som nok ikke hører hjemme i dette dokumentet. Studentene satte pris på at det *ikke* ble lagt ut opptak av forelesningene, og det er vi glade for og ønsker å fortsette med.

Faglærerne vurderer at emnet nok en gang har vært gjennomført på en god og formålstjenlig måte. Fagopplegget har blitt utviklet over mange år, og studentene selv er godt fornøyd med formen det har nå. Vi vil imidlertid alltid ta en ny vurdering hvert år hvorvidt noe bør endres. Studentenes oppnåelse av læringsutbyttet var som forventet, og gjenspeiles av en grei fordeling av karakterer. Antall stryk var lavere enn det har vært de senere år (blanke besvarelser ikke medregnet, da vi ikke mottar disse). Vi er glade for å se at læringen igjen er mye bedre enn i de to årened med COVID, som viser viktigheten av fysisk undervisning og direkte samhandling med studentene.

NTNU:TIA:REST

Department of Energy and Process Engineering

Institutt for energi- og prosessteknikk

Spesifiserte trykte og håndskrevne hjelpemidler tillatt. Bestemt, enkel kalkulator tillatt.

Norsk

Mer om vurdering

Ved utsatt eksamen (kontinuasjonseksamen) kan skriftlig eksamen bli endret til muntlig eksamen.

Anbefalte forkunnskaper

TMA4100 Matematikk 1 og TMA4105 Matematikk 2 eller tilsvarende.Grunnleggende kunnskaper i mekanikk.

Faglig innhold

Fluiders egenskaper, viskositet. Hastighetsfelt, materiellderivert, strømlinjer og banelinjer. Trykkfordeling i stasjonære og akselererte systemer. Roterende kar. Manometri. Oppdrift. Reynolds transportteorem. Dimensjonsanalyse og dimensjonsløse grupper. Kontinuitetslikningen, kraftloven og momentloven for kontrollvolum. Energilikningen og Bernoulli's likning. Eulers bevegelseslikning for ikke-viskøs strømning og Navier-Stokes likning for viskøs strømning. Grensebetingelser for fluidmekanikkens grunnlikninger. Strømfunksjonen, virvling og rotasjon, viskøse spenninger og tøyningshastigheter. Reynolds tall. Kvalitativt om turbulens. Laminær og turbulent rørstrømning. Grensesjiktbegrepet. Ekstern strømning. Grunnleggende numerisk beregning og visualisering.

Kursmateriell

Yunus A Çengel and John M Cimbala, Fluid Mechanics: Fundamentals and Applications, McGraw-Hill, 3. utg., 2013.

Læringsutbytte

Etter fullført kurs skal studenten ha forståelse av teorien for strømning av ideelle og reelle væsker og gasser (fluider). Studenten skal selv være i stand til å formulere og løse praktiske strømingsproblemer innen alle kunnskapskategoriene i det følgende. Kunnskaper: Etter fullført emne skal studenten ha kunnskap om: - Fluiders egenskaper, viskositet. - Hastighetsfelt, materiellderivert, strømlinjer og banelinjer. - Trykkfordeling i stasjonære og akselererte systemer. Roterende kar. Manometri. Oppdrift. - Reynolds transportteorem. - Grunnleggende dimensjonsanalyse og viktige dimensjonsløse grupper. - Kontinuitetslikningen, kraftloven og momentloven for kontrollvolum. - Energilikningen og Bernoulli's likning. - Euler's bevegelseslikning for ikke-viskøs strømning. - Navier-Stokes likning for viskøs strømning. - Grensebetingelser for fluidmekanikkens grunnlikninger. - Strømfunksjonen, virvling og rotasjon, viskøse spenninger og tøyningshastigheter. - Reynolds tall. Kvalitativt om turbulens. - Laminær og turbulent rørstrømning. - Grensesjiktbegrepet. - Drag og løft - Eksempler fra aktuelle forskningstemaer innen fluidmekanikk. Ferdigheter: Etter fullført emne skal studenten ha ferdigheter om: - Vurdering av modeller for strømningsanalyse. - Bruk av kontrollvolumanalyse. - Beregning av krefter og moment fra fluid på faste legemer. - Avledning og bruk av formler og tabeller for strømninger. - Løsning av fluidmekanikkens grunnlikninger for enkle strømningsproblem. - Gjøre grunnleggende beregninger og visualiseringer med egnet programvare som introduseres i kurset. Generell kompetanse: Etter fullført emne skal studenten ha kompetanse om - Teorien for strømning av ideelle og reelle væsker og gasser (fluider). - Formulering og løsning av praktiske strømningsproblemer.

Læringsformer og aktiviteter

Forelesninger, eksempelregning, øvinger, laboratorieøvinger og selvstudium.

Øvinger

Fluidmekanikk

Energi- og prosessteknikk

Mekanikk

Teknologiske fag

Produktutvikling og produksjon - masterstudium (5-årig)

Energi og miljø - masterstudium (5-årig)

Ingeniørvitenskap og IKT - masterstudium (5-årig)

Industriell økonomi og teknologiledelse - masterstudium (5-årig)

Geologi - bachelorstudium

Tekniske geofag - masterstudium (5-årig)

Petroleumsfag - masterstudium (5-årig)

Web/Lists(guid'8b698a2d-6ad0-4f7d-b3be-219cc1979f02')/Items(23523)/FieldValuesAsText

Studentene ga tilbakemelding om at regneøvingene i faget var både vanskelige og for lange. Det ble ønsket samme vanskelighetsnivå, men noe mindre øvinger. Faglærerne forstår dette, og vi vil ta en vurdering våren 2023 og gjøre evt endringer. 

Tiltak

Regneøvinger

Rapporten fra v21 var utypisk siden emnet da ble gjennomført digitalt. Tilbakemeldinger på emnet i fjor på det som ikke var spesielt av året var generelt gode, og det ble ikke gjort større endringer i forhold til opplegget i 2019, der tilbakemeldingene også var generelt gode. Vi har videreutviklet øvingene i faget nok en gang for å finne et riktig nivå for vanskelighetsgrad og størrelse. Vi har vært spesielt oppmerksomme på at studentene skulle møte opp til fysisk undervisning. Vi vurderer at alle tiltak fra tidligere vurderinger er blitt fulgt opp.

Vi er fornøyd med gjennomføringen i år og vil ikke gjøre større endringer neste år. Da restriksjonene opphørte valgte vi ikke å fjerne de digitale ressursene (dvs forhåndsinnspilte forelesninger fortsatte å bli gjort tilgjengelige i tillegg til fysiske). Vi var særlig usikre på om studentenes oppmøte til fysiske forelesninger og øvinger ville være tilfredsstillende, men det var ikke et problem. Studentene møtte opp, og brukte digitale forelesninger som et supplement slik det var tenkt. Referansegrupperapporten viser at studentene har vært godt fornøyd med gjennomføringen. De har kun gitt tilbakemelding på at regneøvingene bør bli noe kortere, som er en balansegang vi jobber med kontinuerlig. Utfra eksamensbesvarelsene vurderer vi læringen som omtrent på linje med slik det var før COVID-19 (Under pandemien var resultatene merkbart svakere). Strykprosenten var faktisk uvanlig lav, dog var bedømmelsen relativt "snill". Fluidmekanikk anses av studentene som et krevende emne.

Vi hadde i år særdeles gode vit.ass.er (Omer Babiker og Johannes Næsset Hillestad) og god kapasitet med godt kvalifiserte læringsassistenter. Det har vært særlig viktig for en gjennomføring som kanskje har vært enda bedre enn før. Siden Fluidmekanikk er et grunnemne som legger grunnlaget for senere fag, og samtidig et teoretisk krevende emne (i følge studentene), er det etter vårt skjønn helt riktig å bruke ressurser på å opprettholde denne situasjonen. Vi er godt fornøyd med situasjonen våren 2022.

TMA4100 Matematikk 1 og TMA4105 Matematikk 2 eller tilsvarende.Grunnleggende kunnskaper i mekanikk.

Etter fullført kurs skal studenten ha forståelse av teorien for strømning av ideelle og reelle væsker og gasser (fluider). Studenten skal selv være i stand til å formulere og løse praktiske strømingsproblemer innen alle kunnskapskategoriene i det følgende. Kunnskaper:Etter fullført emne skal studenten ha kunnskap om:- Fluiders egenskaper, viskositet. - Hastighetsfelt, materiellderivert, strømlinjer og banelinjer.- Trykkfordeling i stasjonære og akselererte systemer. Roterende kar. Manometri. Oppdrift. - Reynolds transportteorem. - Grunnleggende dimensjonsanalyse og viktige dimensjonsløse grupper.- Kontinuitetslikningen, kraftloven og momentloven for kontrollvolum. - Energilikningen og Bernoulli's likning. - Euler's bevegelseslikning for ikke-viskøs strømning.- Navier-Stokes likning for viskøs strømning. - Grensebetingelser for fluidmekanikkens grunnlikninger. - Strømfunksjonen, virvling og rotasjon, viskøse spenninger og tøyningshastigheter. - Reynolds tall. Kvalitativt om turbulens. - Laminær og turbulent rørstrømning.- Grensesjiktbegrepet. - Drag og løft- Eksempler fra aktuelle forskningstemaer innen fluidmekanikk. Ferdigheter:Etter fullført emne skal studenten ha ferdigheter om:- Vurdering av modeller for strømningsanalyse.- Bruk av kontrollvolumanalyse.- Beregning av krefter og moment fra fluid på faste legemer.- Avledning og bruk av formler og tabeller for strømninger.- Løsning av fluidmekanikkens grunnlikninger for enkle strømningsproblem.- Gjøre grunnleggende beregninger og visualiseringer med egnet programvare som introduseres i kurset. Generell kompetanse:Etter fullført emne skal studenten ha kompetanse om- Teorien for strømning av ideelle og reelle væsker og gasser (fluider).- Formulering og løsning av praktiske strømningsproblemer.

Forelesninger, eksempelregning, øvinger, laboratorieøvinger og selvstudium. 

Web/Lists(guid'8b698a2d-6ad0-4f7d-b3be-219cc1979f02')/Items(18011)/FieldValuesAsText

Emnet ble av brukbar kvalitet selv om siste del av semesteret var litt improvisert pga Corona. Ved å jobbe tett med referansegruppa gjennom hele den perioden, hadde vi en finger på pulsen til studentene og kontinuerlig tilbakemelding på opplegget vi lagde. Vi hadde forhåndsinnspilte forelesninger fra 2017 som dekket gjenværende pensum, som var heldig. Våren 2021 har vi laget helt nye videoer, etter innspill om at de gamle var for vanskelige å lese.

Læringsutbyttet vurderes og revurderes kontinuerlig. Fluidmekanikk er et klassisk emne der den grunnleggende teorien i seg selv ikke endrer seg, og faget vil bestandig være relevant. Faget presenterer også moderne anvendelser og de seneste nyvinningene, gjerne ved å viser videoer fra YouTube. Læringsutbyttet kommuniseres til studentene allerede i første forelesning, der en oversikt over hva de skal lære (og hva det kan anvendes til) gis. Fagets beskrivelse er oppdatert i 2020. Tilbakemeldinger gjennom mange år tyder på at det er klart for studentene hva som er læringsmål og -utbytte. Faget henger bra sammen med studentenes tidligere emner. Det jobbes fra fakultetet med å få til en mer helhetlig plan for numerisk beregning gjennom studieløpet, og TEP4100 har begynt denne prosessen. Jeg har selv også vært med i komiteen for utvikling av matematikkfagene ved NTNU der vi kunne spille inn hvilke deler av matematikken der studentenes ferdigheter (hos en god del) var svakere enn ønskelig, slik at sammenhengen mellom matematikkemner og fluidmekanikk trolig vil bli bedre fremover.

Vi vurderer hele tiden aktivitetene i faget, og har funnet en form vi er rimelig fornøyd med. Regneøvingene i faget er krevende (i følge studentene selv), men om de gjøres nitidig er de en god trening mot eksamen, i tråd med prinsippet om konstruktiv innrettig. Disse er den klart viktigste læringsaktiviteten, da det ikke finnes noen erstatning for å gjøre (mange) oppgaver, og faget kun læres skikkelig gjennom praktisk regning. Vi har auditorieøvinger der det legges opp til diskusjon mellom studentene av konseptene. Dette fikk vi ikke til å fungere godt på en digital plattform, dessverre. Lab-øvingen i faget måtte dessverre avlyses. Siden antall studenter er høyt (ca 450 oppmeldte) er faglærernes inntrykk av læringsmiljøet indirekte gjennom stud.ass.er og vit.ass.er. Vi har inntrykk av at det fungerte godt i den første perioden med fysisk undervisning. Under corona hadde vi ingen føling med det, og vi kjenner til at mange studenter strevde med den digitale tilværelsen. Det var ikke et ideelt læringsmiljø. For å bøte på dette, la vi ut en liste der studenter som ønsket noen å samarbeide med, kunne finne hverandre. En del skrev seg opp der

Faget har 100% tellende skriftlig eksamen. Ved normal skoleeksamen er dette etter vårt skjønn den beste formen, fordi det tester nøyaktig hva studentene har lært og hvordan de resonnererer. Dessverre måtte eksamen vår 2020 avholdes som digital hjemmeeksamen med alle hjelpemidler. Dette var det minste blant onder, men en dårlig egnet eksamensform. Vi gjorde grep for å gjøre (ulovlig) samarbeid mindre attraktivt, som synes å ha hjulpet. Vi var noe skuffet over hvordan studentene presterte, men læringsformene var også vanskelige. Andel "ikke bestått" tilsvarte omtrent andelen som normalt får karakter F (ca 20%).

TMA4100 Matematikk 1 og TMA4105 Matematikk 2 eller tilsvarende.
Grunnleggende kunnskaper i mekanikk.


Fluiders egenskaper, viskositet. Hastighetsfelt, materiellderivert, strømlinjer og banelinjer. Trykkfordeling i stasjonære og akselererte systemer. Roterende kar. Manometri. Oppdrift. Reynolds transportteorem. Dimensjonsanalyse og dimensjonsløse grupper. Kontinuitetslikningen, kraftloven og momentloven for kontrollvolum. Energilikningen og Bernoulli's likning. Eulers bevegelseslikning for ikke-viskøs strømning og Navier-Stokes likning for viskøs strømning. Grensebetingelser for fluidmekanikkens grunnlikninger. Strømfunksjonen, virvling og rotasjon, viskøse spenninger og tøyningshastigheter. Reynolds tall. Kvalitativt om turbulens. Laminær og turbulent rørstrømning. Grensesjiktbegrepet. Grunnleggende numerisk beregning og visualisering.

Forelesninger, eksempelregning, regneøvinger, laboratorieøvinger og selvstudium. 

Etter fullført kurs skal studenten ha forståelse av teorien for strømning av ideelle og reelle væsker og gasser (fluider). Studenten skal selv være i stand til å formulere og løse praktiske strømingsproblemer innen alle kunnskapskategoriene i det følgende.

Kunnskaper:
Etter fullført emne skal studenten ha kunnskap om:
- Fluiders egenskaper, viskositet. 
- Hastighetsfelt, materiellderivert, strømlinjer og banelinjer.
- Trykkfordeling i stasjonære og akselererte systemer. Roterende kar. Manometri. Oppdrift. 
- Reynolds transportteorem. 
- Grunnleggende dimensjonsanalyse og viktige dimensjonsløse grupper.
- Kontinuitetslikningen, kraftloven og momentloven for kontrollvolum. 
- Energilikningen og Bernoulli's likning. 
- Euler's bevegelseslikning for ikke-viskøs strømning.
- Navier-Stokes likning for viskøs strømning. 
- Grensebetingelser for fluidmekanikkens grunnlikninger. 
- Strømfunksjonen, virvling og rotasjon, viskøse spenninger og tøyningshastigheter. 
- Reynolds tall. Kvalitativt om turbulens. 
- Laminær og turbulent rørstrømning.
- Grensesjiktbegrepet. 
- Eksempler fra aktuelle forskningstemaer innen fluidmekanikk.

Ferdigheter:
Etter fullført emne skal studenten ha ferdigheter om:
- Vurdering av modeller for strømningsanalyse.
- Bruk av kontrollvolumanalyse.
- Beregning av krefter og moment fra fluid på faste legemer.
- Avledning og bruk av formler og tabeller for strømninger.
- Løsning av fluidmekanikkens grunnlikninger for enkle strømningsproblem.
- Gjøre grunnleggende beregninger og visualiseringer med egnet programvare som introduseres i kurset.

Generell kompetanse:
Etter fullført emne skal studenten ha kompetanse om
- Teorien for strømning av ideelle og reelle væsker og gasser (fluider).
- Formulering og løsning av praktiske strømningsproblemer.

Web/Lists(guid'8b698a2d-6ad0-4f7d-b3be-219cc1979f02')/Items(5724)/FieldValuesAsText

Fluidmekanikk - TEP4100