Topic outline

  • Yleistä kurssista

    Yleistä

    Virtausmekaniikan perusteet on johdatteleva kurssi virtausmekaniikan mystiseen maailmaan. Kurssilla on paljon asiaa, mutta käsiteltävät asiat tukeutuvat muutamaan virtausmekaniikan perusperiaatteeseen, joiden oppiminen ja soveltaminen yksinkertaisissa virtausteknisissä ongelmissa on kurssin keskiössä. Kurssin keskeisenä osaamistavoitteena on opiskelijan virtausmekaanisen yleissivistyksen kehittäminen. Paino on keskeisten käsitteiden, terminologian, keskeisten virtausilmiöiden ja yksinkertaisten perusvirtausongelmien ratkaisutekniikoiden oppimisessa. Kurssin suorittanut opiskelija osaa käyttää virtausmekaniikan termistöä ja osaa selittää, mitä virtausmekaniikan keskeiset käsitteet tarkoittavat, mihin periaatteisiin virtausmekaniikan perusyhtälöt perustuvat ja miten yhtälöitä voidaan yksinkertaistaa. Opiskelija osaa selittää dimensioanalyysin perusajatuksen ja soveltaa sitä virtausmekaniikassa esimerkiksi koetulosten skaalaamiseksi. Opiskelija osaa ratkaista yksinkertaisia virtausteknisiä ongelmia, kuten määrittää putkiston tilavuusvirran, painehäviön tai pumpun nostokorkeuden ja määrittää kappaleisiin vaikuttavia voimia, momentteja tai pyörivien virtauskoneiden ominaisuuksia virtausnopeuksien perusteella.

    Opetus

    Kurssin opetus koostuu viikoittaisista luennoista ja laskutuvista. Vallitsevan koronatilanteen vuoksi opetus toteutetaan lähtökohtaisesti etänä. Luennot ovat tiistaisin ja torstaisin. "Luento-ohjelma" -osiosta löytyy tarkempi luentoaikataulu sekä kuhunkin luentoon liittyvä materiaali. Luennot myös tallennetaan ja ne ovat katsottavissa luennon jälkeen Youtubessa. "Laskutuvat" -osiossa on vastaavasti lisätietoa laskutupien aikataulusta sekä käytännön järjestelyistä.

    Oppikirja

    Kurssin oppikirjana käytetään kirjan Young, Munson, Okiishi, Huebsch (2011) "Introduction to Fluid Mechanics" viidettä painosta SI-yksiköillä.

    Introduction To Fluid Mechanics

    Kirjan vanhemmat painokset käyvät myös kurssikirjoiksi. Huomaa, että vastaava kirja on tarjolla myös nimellä A Brief Introduction to Fluid Mechanics. Nämä ovat kaikki oleellisesti samoja kirjoja. Kurssikirjaksi käy myös edellä mainitun kirjan laajennettu versio "Fundamentals of Fluid Mechanics". Saatavuudeltaan tällä hetkellä paras vaihtoehto on näistä viimeisin nimellä "Munson, Young and Okiishi's Fundamentals of Fluid Mechanics, 8th Edition". Oppikirjan hankinnassa kannattaa kiinnittää huomiota kirjan yksiköihin. Kirjasta on versioita sekä SI- että brittiyksilöillä. Osa opiskelijoista on kokenut jälkimmäisen vaihtoehdon hankalaksi, osaa brittiyksiköt eivät ole haitanneet.

    Ylläolevista kirjoista on tarjolla joitain fyysisiä kopioita Aallon kirjastoissa, mutta Aallon kautta ei ole näistä tarjolla e-kirjaa. Mikäli koet tämän ongelmaksi, etkä ole halukas ostamaan kirjaa, voi kurssilla käyttää myös muita vaihtoehtoisia kirjoja opiskelun tukena. Sisällöltään lähimmät helposti saatavilla olevat kirjat ovat M. Khan (2015), Fluid Mechanics and Machinery tai jotka ovat tarjolla opiskelijoille e-kirjana Knovelin kautta. Huomatkaa kuitenkin, että asioiden esitysjärjestys ja laajuus ei ole näissä kirjoissa välttämättä sama kuin kurssilla, joten kirjojen käyttö vaati opiskelijalta tiettyä viitseliäisyyttä.

    Kurssin suoritusvaatimukset

    Kurssiin kuuluu pakollisina suorituksina laskuharjoitukset ja kaksi välikoetta tai tentti. Laskuharjoituksista ja niihin liittyvistä suoritusvaatimuksista on lisätietoa kohdassa "Viikkoharjoitukset". Tenttejä järjestetään kaksi: toukokuussa toisen välikokeen yhteydessä ja rästimahdollisuus elo/syyskuussa. Välikokeista ei järjestetä uusintoja. Kokeet järjestetään muun opetuksen tavoin lähtökohtaisesti etänä. Välikokeista ja tentteistä löytyy lisätietoa "Välikokeet ja tentti" -osiosta. Hyväksytty laskuharjoitussuoritus on voimassa vain tässä kurssin toteutuksessa. Mikäli et saa kurssia suoritettua kevään toteutuksessa, huomaa, että syksyisin järjestetään korvaava toteutus COE-C2003 Basic Course on Fluid Mechanics.

    Kurssiarvosana lasketaan painotettuna keskiarvona laskuharjoitus- ja välikoe/tenttiarvosanoista siten, että harjoitusten paino on 40 % ja välikokeiden tai tentin 60 %. Keskiarvon laskennassa käytetään molemmissa tapauksissa pyöristämättömiä arvosanoja. Kurssin läpäistäkseen opiskelijan tulee saada harjoituksista vähintään puolet pisteistä. Tentin läpipääsyraja riippuu opiskelijoiden keskimääräisestä suoriutumisesta. Läpipääsyraja vastaa sekä harjoituksissa että kokeissa arvosanaa 0,5 ja täydet pisteet arvosanaa 5,7. Asteikko on näiden välillä lineaarinen.

    Miten opiskella kurssilla

    Kurssi on työläs, koska aihepiiri on laaja ja joudutte soveltamaan paljon aiemmin oppimaanne. Toisaalta tämän vuoksi kurssilla on tarjolla paljon tukea. Kurssille on joka tapauksessa syytä varata aikaa ja luoda itselleen jokaista teemaa kohden viikkorutiini, jossa töitä aletaan tehdä hyvissä ajoin ennen palautuksen takarajaa. Tällöin myös tarjolla olevasta tuesta saa eniten irti, kun sitä voi hyödyntää joustavasti läpi viikon, eikä ruuhkaisissa tuvissa juuri ennen palautusta.

    Töitä kannattaa myös tehdä läpi kurssin, eikä esimerkiksi lopettaa harjoitusten tekemistä, kun läpipääsyyn vaadittavat pisteet ovat kasassa. Oheisessa kuvassa on esitetty, miten koemenestys ja harjoitusmenestys ovat korreloineet kurssin aiemmissa toteutuksissa. Tekemällä töitä läpi kurssin, maksimoit oppimistuloksen ja todennäköisyyden menestyä kokeissa.