ΥΔΡΑΥΛΙΚΗ Ι

Κωδικός μαθήματος
40501
Μονάδες ECTS
5
Εξάμηνο
Εξάμηνο 5ο
Κατηγορία μαθήματος
Διδάσκων καθηγητής

Νικόλαος Φουρνιώτης

Περιγραφή μαθήματος

Ιδιότητες των ρευστών, φυσικές ιδιότητες νερού, υδροστατική, μανόμετρα.

Κινηματική των ρευστών, ροϊκές γραμμές, τροχιές, ακολουθίες.

Αρχή του Αρχιμήδη, υδροδυναμική συμπεριφορά ύδατος.

Υπολογισμός πιέσεων και δυνάμεων στα τοιχώματα δεξαμενών.

Ιδανικά/ιδεατά ρευστά, πραγματικά ρευστά.

Οι έννοιες «σύστημα» και «όγκος ελέγχου».

Βασικές εξισώσεις ροής: εξίσωση συνέχειας, εξίσωση ενέργειας, εξίσωση ορμής.

Ροή ιδεατού ρευστού: εξισώσεις Euler και Bernoulli.

Στροβιλότητα και δυναμικό ταχύτητας, ροϊκή συνάρτηση, αστρόβιλη ροή.

Ροή πραγματικών ρευστών: Στρωτή και τυρβώδης ροή. 

Ροή υπεράνου στερεού ορίου, οριακό στρώμα.

Ροή σε κλειστούς αγωγούς: Βασικές εξισώσεις υδραυλικής. 

Υπολογισμός απωλειών ενέργειας σε κλειστούς αγωγούς: γραμμικές απώλειες, τοπικές απώλειες, ενεργό μήκος.

Γραμμή ενέργειας και πιεζομετρική γραμμή.

Αγωγοί εν σειρά, αγωγοί εν παραλλήλω, διακλαδιζόμενοι αγωγοί προς δεξαμενές. 

Διαστασιολόγηση συστημάτων κλειστών αγωγών, υδραυλικές μηχανές (αντλίες-υδροστρόβιλοι).

Διαστατική ανάλυση, θεώρημα Buckingham, υδραυλική ομοιότητα.

 

Μαθησιακά Αποτελέσματα

Στο τέλος του μαθήματος ο φοιτητής 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 μελέτη της ροής σε κλειστούς αγωγούς.
  • τον υπολογισμό των απωλειών ενέργειας σε κλειστούς αγωγούς.
  • τη διαστατική ανάλυση και την υδραυλική ομοιότητα.

Στο τέλος του μαθήματος ο φοιτητής θα έχει αναπτύξει τις ακόλουθες γνώσεις και δεξιότητες:

  • υπολογισμού της κατανομής των πιέσεων σε στατικά ρευστά και δυνάμεων σε επιφάνειες που είναι σε επαφή με στατικά ρευστά.
  • μελέτης της ροής χρησιμοποιώντας την έννοια του όγκου ελέγχου.
  • εφαρμογής της διαστατικής ανάλυσης και της υδραυλικής ομοιότητας.
  • χάραξης της γραμμής ενέργειας και της πιεζομετρικής γραμμής.
  • ανάλυσης αγωγών εν σειρά, αγωγών εν παραλλήλω, διακλαδιζόμενων αγωγών προς δεξαμενές.
  • διαστασιολόγησης συστημάτων κλειστών αγωγών.
  • υπολογισμού υδραυλικών μηχανών (αντλίες-υδροστρόβιλοι).