course aims in Estonian
Õppeaine eesmärk on:
- tõsta üliõpilaste teadmisi ja arusaamu merehüdrodünaamika põhimõtetest;
- anda üliõpilasele oskused matemaatiliste mudelite ja hüdrodünaamika aluspõhimõtete kasutamiseks peamiste merehüdrodünaamika probleemide lahendamiseks;
- anda teadmised merel olevate ehituste ning veesõidukitega seotud probleemide lahendamiseks matemaatiliste hüdrodünaamiliste mudelite abil;
- tutvustada lihtsamate merekonstruktsioonide projekteerimist ja mõjude analüüsimist;
- anda oskused meresõidukitele mõjuvate tegurite analüürimiseks, modelleerimiseks ja projekteerimiseks vajaliku tarkvara kasutamiseks;
- anda teadmised tekkinud ideede esitlemiseks kirjalikult ja suuliselt.
course aims in English
The aim of this course is to:
- enhance students’ knowledge and comprehension of basic principles of marine hydrodynamics;
- enable students to implement calculus and basic principles of fluid mechanisms in general marine hydrodynamics problems;
- provide students with knowledge on how to solve problems involving marine structures/vehicles mathematically by implementing basic principles of marine hydrodynamics;
- familiarise students with designing and analysing simple marine systems;
- develop skills of using relevant software in the analysis, modelling, and design of marine vehicles;
- develop skills for communicating ideas in written and oral form.
learning outcomes in the course in Est.
Õppeaine läbinud üliõpilane:
- püstitab matemaatiliselt hüdrodünaamilisi probleeme, kasutades sobivaid hüdrodünaamilisi võrrandeid;
- määratleb, selgitab ja arutleb matemaatiliselt merehüdrodünaamika printsiipide üle ning analüüsib ja lahendab hüdrodünaamilisi probleeme;
- rakendab merehüdrodünaamika põhimõtteid veesõidukite projekteerimisel ja analüüsil;
- kasutab StarCCM+ tarkvara veesõidukite modelleerimisel ja analüüsimisel;
- koostab ja presenteerib kokkuvõtlikke aruandeid, mis sisaldavad matemaatilist, fotograagilist ja graafilist teavet.
learning outcomes in the course in Eng.
After completing the course the student:
- understands the features of basic marine hydrodynamics equations to set up hydrodynamic problems, mathematically;
- defines, drives and discusses the basic principles of marine hydrodynamics mathematically, solves and analyses hydrodynamic problems;
- applies marine hydrodynamic principles on design and analysis of marine vehicles;
- sets up and solves basic hydrodynamics problems involving analysis and modelling of marine vehicles using StarCCM+ software;
- creates concise reports that present verbal, mathematical, photographic, and graphical information.
brief description of the course in Estonian
Õppeaine põhirõhk on merehüdrodünaamika põhimõtetel, võttes aluseks üldised hüdrodünaamika komponendid. Kursus hõlmab merehüdrodünaamika põhivõrrandeid, mida rakendatakse merearhidektuuri, ookeaniteaduse ja -tehnikaga seonduvate probleemide lahendamisel. Kursuse käigus käsitletakse mitmeid erinevaid teemasid, sh vaadeldakse põhilisi hüdrodünaamika võrrandeid (Navier-Stokesi võrrand ja nõutavad piirtingumused), sarnasuse põhimõtteid ja mõõtmete analüüsi, ideaalset (nähtamatud) vedeliku voolu, potentsiaalset voolu, ebastabiilset liikumist, lisatud massi, tõstepindu, sihvaka keha meetodit, ideaalse (viskoosse) vedeliku voolu, laminaarset ja turbulentset voolu ja piirdekihi, pinnalainete, superpositsiooniprintsiibi ning kehale mõjuvate lainete jõudusid.
Kursus on mõeldud magistrantidele ja doktorantidele, kes keskenduvad hüdrodünaamika probleemidele. Üliõpilasel peavad olema väga head matemaatilised teadmised eelkõige vektoritest, integraalidest ja tuletistest. Soovituslikult on eelnevalt läbitud mõni hüdrodünaamikaga seotud kursus.
brief description of the course in English
The main focus will be on principles of marine hydrodynamics that can be expressed based on the fundamentals of fluid mechanics. The course will cover the marine hydrodynamics governing equations that should be implemented for solving naval architecture, ocean science and ocean engineering problems. The various topics will be discussed including basic marine hydrodynamics equation (Navier-Stokes equation and required boundary conditions), similitude principles and dimensional analysis, ideal (inviscid) fluid flow, potential flow, unsteady motion, added mass, lifting surfaces, slender body method, real (viscous) fluid flow, laminar and turbulent flow and boundary layer, surface waves, superposition principle, wave forces on a body.
This course should be taken by master students and PhD candidates who want to work on hydrodynamics problems. The typical capabilities of the students in the course is a very broad range due to its nature. However, a student should be very comfortable with calculus - in particular, vectors, integrals and derivatives. A previous fluids course is highly recommended.
type of assessment in Estonian
Mitte-eristav hindamine. Kursuse käigus sooritab üliõpilane:
- viis loengus antavat kodust ülesannet;
- kursusetöö;
- kirjaliku eksami.
type of assessment in English
Non-graded assessment. During the course the student completes:
- five independent reports given in lectures;
- a term project;
- a written exam.
independent study in Estonian
-
independent study in English
-
study literature
- Newman, J. N. Marine Hydrodynamics. Cambridge, MA: MIT Press, 1977. ISBN: 9780262140263.
- Milne-Thomson, L.M. (1968) Theoretical Hydrodynamics. 5th Edition, Dover Publications, New York.
- F. M. White, “Fluid Mechanics,” 7th Edition, McGraw- Hill, New York, 2011.
study forms and load
daytime study: weekly hours
4.0
session-based study work load (in a semester):