M - Chalmers tekniska högskola

Maskinteknik M
peller och skrov, verkningsgrader och andra propulsionsfaktorer.
Teoretiska och empiriska principer
för experimentella metoder för bestämning av
axeleffekt och varvtal. Teoretiska grunder för propellerkonstruktion,
främst grundläggande profilteori
och virvelteori. Propeller i inhomogent strömningsfält.
Beskrivning och bestämning av strömningsfältet
med och utan propeller. Val av propellerarrangemang
och skrovutformning med hänsyn till bl
a strömningsfältet. Alternativa framdrivningssystem
som t ex flerpropellerdrift, stråldrift eller motroterande
propellrar. Provtursförsök med fartyg och
analys av fullskaledata. Samverkan mellan propeller
och maskineri. Teori för uppkomst och
utveckling av kavitation. Effekter av kavitation.
Hydroakustisk teori för propellern som buller- och
vibrationskälla med och utan kavitation. Principer
för modellförsök med kavitation.
Undervisningen bedrivs i form av föreläsningar,
räkneövningar, en konstruktionsuppgift och en laboration.
Dessutom görs två studiebesök. Varje
undervisningspass omfattar två timmar föreläsning
och två timmar övning. Alla läsveckor har tre undervisningspass,
utom sista veckan som är undervisningsfri.
Konstruktionsuppgiften omfattar en beräkning
av strömningen kring ett fartyg med hjälp
av CFD-programmet SHIPFLOW.
Laborationen utförs vid SSPA och innefattar ett
släpförsök eller ett självdriftsförsök. Studiebesöken
görs hos tillverkare av propellrar och stråldriftsaggregat.
KURSLITTERATUR
L Larsson, Ship resistance and flow, Hydromekanik
CTH, 1998
G Dyne och G Bark, Propulsion och kavitation,
Hydromekanik CTH, 1998 eller motsvarande delar i
J S Carlton, Marine Propellers and Propulsion,
Butterworh-Heinemann Ltd, 1994.
EXAMINATION
Kursen avslutas med en skriftlig tentamen. För
godkänt betyg krävs dessutom att konstruktionsuppgiften
och laborationen är godkända. Betygsskala
TH.
FÖRKUNSKAPER
Krav:
Termodynamik, grundläggande strömningsmekanik
och Strömningsmekanik M3 eller motsvarande
kunskaper.
370
M
MME031 Mekanik M
(8.0 poäng) Obl. M1
(Mechanics)
0729-Mekanik
Examinator 9523 Universitetslektor Peter Folkow
Epost:folkow@mec.chalmers.se
Mom. 0195: Konstruktionsuppgift del A
Mom. 0295: Tentamen del A
Mom. 0395: Tentamen del B
KURSENS SYFTE
Mekanik är en av hörnstenarna i den klassiska
fysiken och i ingenjörsvetenskapen. Syftet med
kursen är dels att ge studenten förståelse för
grundläggande begrepp inom den klassiska fysiken,
dels att ge en solid grund för modellering och
lösande av tillämpade problem inom ingenjörsvetenskapen.
I kursen tillämpas både teori och programvara
som lärts ut i matematiken, och kursen
skall utgöra en grund för de moment i högre årskurser
som bygger på mekaniken.
KURSENS MÅL
Kursens mål är att studenten skall få både
teoretiska och praktiska kunskaper att modellera
och lösa enklare ingenjörsproblem. Studenten skall
tillskansas färdigheter att både enskilt och i grupp
lösa problem av varierande svårighetsgrad, dels
med rent analytiska metoder och dels med numeriska
hjälpmedel.
KURSENS INNEHÅLL OCH ORGANISATION
Del A (5 poäng)
Statik:
Kraftbegreppet. Kraftmoment och reduktion av
kraftsystem i två och tre dimensioner. Jämviktslära.
Jämviktsvillkor och friläggning i två och tre dimensioner.
Masscentrum och tyngdpunkt. Friktion.
Partikeldynamik:
Rätlinjig och kroklinjig kinematik. Rätlinjig och kroklinjig
kinetik.
Arbete, effekt, kinetisk energi, potentiell energi,
rörelsemängd, rörelsemängdsmoment. Odämpad,
dämpad och påtvingad svängning. Lagen för
tyngdpunktens rörelse.
Del B (3 poäng)
Stelkroppsdynamik:
Kinematik och kinetik för plan rörelse och rörelse i
tre dimensioner.
Rotation kring fix axel, allmän rörelse. System av
kroppar, stöt.