FMJ3411 Numerisk värmeöverföring i energiteknik 7,5 hp

Kursens övergripande syfte är att ge en gedigen bakgrund om numeriska metoder som är relevant till värmeöverföring och strömning för tillämpningar inom energiområdet, med betoning på design av komponenter. Deltagare som slutför kursen kommer att ha tillräcklig förkunskaper för efterföljande studier där kommersiella numeriska beräkningsverktyg (CFDkoder) används. Följande ämne behandlas i kursen:

• Numeriska lösningar till differentialekvationer 
• Felanalys i numeriska metoder 
• Huvudekvationer för värmeöverföring i solida material samt strålning 
• Huvudekvationer för strömning: bevarande av massan, rörelsemängd och energi  '
• Finita differensmetoden för 1D och 2D värmeöverföring 
• Eulers lösningsmetod för instationär värmeöverföring 
• Stabilitetskriterier för explicit tidsmarscherande lösningar 
• Advektionsekvation och relevans till konvektiv värmeöverföring 
• Implicit tidsmarscherande lösningar för advektion 
• Introduktion till Navier-Stokes ekvationer och turbulens samt deras numeriska behandling

Efter godkänd kurs ska studenten kunna:

1. Härleda numeriska metoder för hantering av partiella differentielekvationer inom värmeöverföring, framta specifika samband för programmering inklusive analys av felkällor
2. Härleda huvudekvationer för relevanta värmeöverföringsprocesser och konstruera representativa numeriska simuleringar
3. Redovisa aktuell utvecklingen i numeriska beräkningsmetoder och mjukvaror för värmeöverföring, jämföra olika metoder, och tydligt särskilja angreppssätt genom analytisk diskussion
4. Framställa numeriska simuleringar med kommersiella numeriska beräkningsverktyg och analysera resultaten med hänsyn till giltighet och noggrannhet, inklusive jämförelser till verkliga värmeöverföringsprocesser

Antagen tll doktorandstudier

När kurs inte längre ges har student möjlighet att examineras under ytterligare två läsår.

• INLA - Hemuppgift, 0,5 hp, betygsskala: P, F
• INLB - Hemuppgift, 0,5 hp, betygsskala: P, F
• LABA - Datorlaboration, 3,0 hp, betygsskala: P, F
• LIT1 - Litteraturgranskning, 1,5 hp, betygsskala: P, F
• TEN1 - Tentamen, 2,0 hp, betygsskala: P, F

Examinator beslutar, baserat på rekommendation från KTH:s handläggare av stöd till studenter med funktionsnedsättning, om eventuell anpassad examination för studenter med dokumenterad, varaktig funktionsnedsättning.

Examinator får medge annan examinationsform vid omexamination av enstaka studenter.

Andrew Martin

• Vid grupparbete har alla i gruppen ansvar för gruppens arbete.
• Vid examination ska varje student ärligt redovisa hjälp som erhållits och källor som använts.
• Vid muntlig examination ska varje student kunna redogöra för hela uppgiften och hela lösningen.