Vakcode: wb1422a
Vaknaam: Stromingsleer Voortgezette Cursus A

Het betreft een College
TUD studiepunten: 2
ECTS studiepunten: 3

Tel.: 015-2781005

Cursusjaar: 4
Dimester: 2/2/0/0
Coll.uren p/w: 2
Andere uren: 3
Toetsvorm: Schriftelijk
Tentamenperiode: 2, 4
(zie jaarindeling)

In dit vak worden de fundamentele en wiskundige basisprincipes van de stromingsleer behandeld. De uitganspunten zijn de behoudswetten voor massa en impuls. Op basis van deze wetten worden de bewegingsvergelijkingen afgeleid voor een incompressible stroming. Om de vergelijking voor behoud van inpuls te kunnen sluiten moet een relatie voorgeschreven worden tussen de oppervlaktespanningstensor en de vervormingssnelheidstensor. De consitutieve vergelijking voor een Newton fluidum wordt vervolgens geformuleerd en op basis hiervan worden de Navier-Stokes vergelijkingen afgeleid. Eerst worden deze vergelijkingen vereenvoudigd voor het geval van een wrijvingsloos medium. Het resultaat zijn de Euler vergelijkingen. Oplossingen van deze vergelijkingen voor een rotatievrije stroming leiden vervolgens tot een behandeling van potentiaal theorie en de wet van Bernoulli. Deze theorie en wet worden toegepast op een bolstroming en een cylinderstroming. De cylinderstroming is twee-dimensionaal en er wordt afgeleid dat in dat geval potentiaaltheorie beschreven kan worden met complexe functie theorie. Deze theorie wordt toegepast op een cylinderstroming in combinatie met een lijnwervel en via conforme transformaties kan een relatie gelegd worden met het begrip liftkracht op een vleugelprofiel. Hierna wordt in de rest van het college de volledige Navier-Stokes-vergelijkingen, dat wil zeggen inclusief de viscositeitsterm, beschouwd waarbij het Reynoldsgetal wordt ingevoerd. Het effect van viscositeit wordt gekoppeld aan dissipatie van energie en diffusie van vorticiteit. Als voorbeeld van hoog visceuze stromingen wordt de Stokes stroming behandeld met name de stroming raond een bol. Voor hoge stroming wordt de grenslaagtheorie afgeleid.

• Dictaat Stromingsleer Voortgezette Cursus A (wbmt 1422A), Introduction in Fluid Mechanics by G.K. Batchelor, Cambridge University Press.