• Βασικές ιδιότητες των ρευστών. Στατική των ρευστών, Υδροστατικές δυνάμεις σε επιφάνειες, μανόμετρα. Κέντρο πίεσης. Υπολογισμός πιέσεων και δυνάμεων στα τοιχώματα δεξαμενών.

• Κινηματική ιδανικών ρευστών, τελεστής Stokes, θεώρημα Bernoulli, εξίσωση συνέχειας και ροϊκή συνάρτηση. Εξισώσεις Euler. Συνάρτηση δυναμικού. Αρχή του Αρχιμήδη, αστρόβιλη ροή.

• Κινηματική πραγματικών ρευστών: συσχετισμός τάσεων παραμορφώσεων. Οριακές συνθήκες. Εξισώσεις κίνησης πραγματικών ρευστών Navier Stokes. Στρωτή και τυρβώδη ροή. Ροή υπεράνου στερεού ορίου, οριακό στρώμα. Ασυμπίεστες ροές σε αγωγούς, θεωρία των Hagen Poiseuille. Εφαρμογή σε απλά προβλήματα ρευστομηχανικής. Διαστατική ανάλυση και ομοιότητα, αδιαστατοποίηση, θεώρημα Buckingham.

Μαθησιακά Αποτελέσματα

Στο τέλος του μαθήματος ο/η φοιτητής/τρια θα έχει έρθει σε επαφή με:

• Τις βασικές έννοιες της μηχανικής των ρευστών.

• Τη θεωρία της στατικής των ασυμπίεστων ρευστών.

• Τις εξισώσεις της δυναμικής των ασυμπίεστων ρευστών: εξίσωση συνέχειας, ορμής, ενέργειας.

• Τις εξισώσεις Euler και Bernoulli.

• Τις έννοιες της στρωτής και τυρβώδους ροής.

• Τη διαστατική ανάλυση και την υδραυλική ομοιότητα.

Με την επιτυχή ολοκλήρωση του μαθήματος ο/η φοιτητής/τρια θα είναι σε θέση να:

• Αναγνωρίζει τα φαινόμενα που θεραπεύει η μηχανική των ρευστών.

• Υπολογίζει την κατανομή των πιέσεων σε στατικά ρευστά και δυνάμεων σε επιφάνειες που είναι σε επαφή με στατικά ρευστά.

• Μελετά τη ροή χρησιμοποιώντας την έννοια του όγκου ελέγχου.

• Εφαρμόζει τη διαστατική ανάλυση και την υδραυλική ομοιότητα.

• Δίνει μαθηματική περιγραφή της κίνησης των πραγματικών ρευστών για βασικές ροές βασιζόμενος στις εξισώσεις Navier-Stokes εφαρμόζοντας κατάλληλες απλοποιήσεις για προβλήματα πολιτικού μηχανικού.

• Εξηγεί την πεδιακή θεώρηση των εξισώσεων Navier-Stokes και συνδέει έννοιες μαθηματικών και μηχανικής για την μοντελοποίηση φυσικών προβλημάτων ρευστομηχανικής.