Kursplan för Förbränningsmodellering

Kursplanen innehåller ändringar
Se ändringar

Kursplan fastställd 2019-02-21 av programansvarig (eller motsvarande).

Kursöversikt

  • Engelskt namnCombustion Modeling
  • KurskodMMS030
  • Omfattning7,5 Högskolepoäng
  • ÄgareMPAUT
  • UtbildningsnivåAvancerad nivå
  • HuvudområdeEnergi- och miljöteknologi, Kemiteknik med fysik, Kemiteknik, Maskinteknik
  • InstitutionMEKANIK OCH MARITIMA VETENSKAPER
  • BetygsskalaTH - Fem, Fyra, Tre, Underkänd

Kurstillfälle 1

  • Undervisningsspråk Engelska
  • Anmälningskod 06117
  • Blockschema
  • Sökbar för utbytesstudenterJa

Poängfördelning

0118 Konstruktionsövning + lab 5 hp
Betygsskala: TH		5 hp
0218 Tentamen 2,5 hp
Betygsskala: TH		2,5 hp
  • 28 Okt 2019 fm M
  • 07 Jan 2020 em M
  • 19 Aug 2020 em J

I program

Examinator

  • Michael Oevermann
Gå till kurshemsidan (Öppnas i ny flik)

Behörighet

Information saknas

Särskild behörighet

För kurser på avancerad nivå gäller samma grundläggande och särskilda behörighetskrav som till det kursägande programmet. (När kursen är på avancerad nivå men ägs av ett grundnivåprogram gäller dock tillträdeskrav för avancerad nivå.)
Undantag från tillträdeskraven: Sökande med en programregistrering på ett program där kursen ingår i programplanen undantas från ovan krav.

Kursspecifika förkunskaper

Studenten bör ha god kunskap om CFD inklusive erfarenhet av CFD-programvara (t.ex. KKR072 eller MTF072) Rimlig bakgrund i strömningsmekanik (tex. MTF052) och termodynamik (t.ex. MTF042) krävs.

Syfte

Förbränning är en av de viktigaste teknologierna för vårt samhälle. Energitillgång, uppvärmning och transporter är till stor del beroende av förbränning av fossila bränslen och tyvärr ändras detta mycket långsamt. Däremot gör de negativa effekterna av förbränningen kopplat till klimatpåverkan att förbränningen måste vara effektiv. Många, om inte alla, tekniskt relevanta förbränningssystem körs med turbulenta flödesbetingelser. Syftet med denna kurs är att studenterna skall skaffa sig omfattande kunskap inom förbränningsfysik med stor vikt vid turbulent förbränning och turbulent förbränningsmodellering. Dessutom kommer studenterna erhålla en erfarenhet av att lösa typiska förbränningsproblem som är relevant för t.ex. förbränningsmotorer och gasturbiner mha standardmjukvara (Chemkin, CFD) som används i industrin.

Lärandemål (efter fullgjord kurs ska studenten kunna)

  • Lösa enkla förbränningsproblem genom att använda de fysikaliska och kemiska grunderna för förbränningsprocesser (t.ex. lösa vanliga problem i kursböcker).
  • Förklara skillnaden mellan olika typer av förbränningsmoder (förblandad, icke-förblandad) med deras karakteristiska egenskaper, samt vid vilka förbränningsprocesser och varför dessa tillämpas.
  • Beskriva processer för bildning av de vanligaste föroreningarna från förbränningsprocesser och härleda strategier för att minimera utsläpp av föroreningar.
  • Använda kemiverktyg som Cantera för att lösa enkla 0/1-d förbränningsproblem. Dessa problem inkluderar ¿perfectly stirred reactors¿, flamelets, förblandade och icke-förblandade flamstruckturer.
  • Förklara vanliga förbränningsmodeller som finns implementerade i CFD mjukvara, och förstå deras begränsningar.

Innehåll

  • Förbränningsprocessers termodynamik (första och andra huvudsatsen, kemisk jämvikt, massverkans lag)
  • Kemisk kinetik (globala och elementära reaktioner, "chain-branching" reaktioner, och reaktionsmekanismer)
  • Summering av turbulensmodellering för turbulent förbränning
  • Icke-förblandad förbränning (laminär och turbulent)
  • Förblandad förbränning (laminär och turbulent)
  • Bildning av föroreningar och strategier för att minimera bildandet av föroreningar från förbränningsprocesser

Organisation

Kursen kommer vara organiserad enligt följande: Det kommer vara en intensiv föreläsningsperiod (blockkurs) under de första två veckorna med totalt 14 föreläsningar. Resten av läsperioden består av seminarieövningar (2h per vecka) och datorövningar (4h per vecka). Under kursens gång utförs tre stycken betygssättande programmeringsuppgifter där programmeringsspråket Python (en kort introduktion till Python ges under kursens första vecka) och gratisverktyget Cantera kommer att användas.




Litteratur

Kursen följer ingen särskild bok. Som supplement till detaljerande föreläsnings-slides rekommenderas:
  1. S. Turns: An Introduction to Combustion, Mcgraw Hill, ISBN-10: 0073380199
  2. K. Kuo: Principles of combustion: Wiley, ISBN-10: 0471046892

Examination inklusive obligatoriska moment

Vid examination av kursen ges 7.5 högskolepoäng. Dessa poäng är uppdelade i två delmoment:
  1. En Skriftlig/muntlig tentamen i slutet av kursen ger 2.5 högskolepoäng.
  2. Datorinlämningsuppgifter under kursens gång ger 5 högskolepoäng. Alla inlämningsuppgifter måste vara godkända och lämnas in i tid. Inlämningsuppgifterna betygssätts individuellt

Slutbetyget i kursen är ett viktat medelvärde (baserat på fördelningen av högskolepoäng) av betyget på tentamen och betyget på samtliga datorinlämningsuppgifter (t.ex. slutbetyg = 1/3*tentabetyg + 2/3*betyg på inlämningsuppgifter). Tentamen kommer att bestå av en 1.5 timmar skriftlig tentamen om det är fler än 10 studenter. I annat fall så består den av en 45 minuter lång muntlig tentamen.

Kursplanen innehåller ändringar

  • Ändring gjord på tentamen:
    • 2019-09-12: Plats Plats ändrat från Johanneberg till M av grunnet
      [2020-01-07 2,5 hp, 0218]
    • 2019-09-09: Plats Plats ändrat från Johanneberg till M av grunnet
      [2019-10-28 2,5 hp, 0218]