Ρευστοδυναμικές Μηχανές

ΠΕΡΙΕΧΟΜΕΝΟ ΜΑΘΗΜΑΤΟΣ

ΑΡΧΕΣ ΛΕΙΤΟΥΡΓΙΑΣ ΚΑΙ ΕΙΔΗ ΜΗΧΑΝΩΝ. ΥΠΟΛΟΓΙΣΜΟΣ ΤΗΣ ΜΕΤΑΤΡΟΠΗΣ ΡΕΥΣΤΟ-ΔΥΝΑΜΙΚΗΣ ΕΝΕΡΓΕΙΑΣ. Ροϊκή κατάσταση και στοιχειώδης βαθμίδα. Εξίσωση στροβιλομηχανών του Euler. Εξίσωση ενέργειας. Θερμοδυναμικά διαγράμματα στις ρευστοδυναμικές μηχανές. Είδη ισχύος και βαθμοί απόδοσης. Η ΡΕΥΣΤΟΔΥΝΑΜΙΚΗ ΜΗΧΑΝΗ ΣΤΗΝ ΕΓΚΑΤΑΣΤΑΣΗ. Ενεργειακός ισολογισμός σε εγκατάσταση φυγοκεντρικής αντλίας, υδροστροβίλου και ανεμιστήρα ή φυσητήρα. Χαρακτηριστική καμπύλη λειτουργίας εργομηχανής χωρίς απώλειες, με εσωτερικές απώλειες και πραγματική χαρακτηριστική καμπύλη αντλίας. Καμπύλη λειτουργίας της εγκατάστασης. ΚΙΝΗΜΑΤΙΚΗ ΣΥΝΔΕΣΗ ΣΧΕΤΙΚΗΣ ΚΑΙ ΑΠΟΛΥΤΗΣ ΡΟΗΣ. Είδη ροπών και ισχύων στη βαθμίδα. ΑΡΧΕΣ ΟΜΟΙΟΤΗΤΑΣ ΣΤΙΣ ΡΕΥΣΤΟΔΥΝΑΜΙΚΕΣ ΜΗΧΑΝΕΣ. Αρχές ομοιότητας στη βαθμίδα. Επίδραση μεταβολής του αριθμού στροφών και της εξωτερικής διαμέτρου της πτερωτής. Ο ειδικός αριθμός στροφών. Τύποι στροφείων. Σπηλαίωση. Υπερηχητική ροή. ΣΧΕΔΙΑΣΜΟΣ ΦΥΓΟΚΕΝΤΡΙΚΩΝ ΕΡΓΟΜΗΧΑΝΩΝ. Ρευστομηχανικός υπολογισμός φυγοκεντρικών στροφείων και κατασκευή πτερυγίων. Σπειροειδές κέλυφος και οδηγός πτερύγωση. ΑΝΕΜΙΣΤΗΡΕΣ. Κατασκευαστικός υπολογισμός φυγοκεντρικού ανεμιστήρα.
ΑΝΕΜΟΚΙΝΗΤΗΡΕΣ. Μετατροπή της αιολικής ενέργειας-όριο Betz. Ανεμοκινητήρας οριζοντίου άξονα. Θεωρία ορμής και στοιχείου πτερυγίου για ανεμοκινητήρες. Ανεμοκινητήρας κατακορύφου άξονα. Δισδιάστατη θεωρία ορμής. Θεωρία απλού και πολλαπλού ροϊκού σωλήνα. Τρισδιάστατη ροή. Θεωρία πτέρυγας πεπερασμένου εκπετάσματος. Θεωρία δίνης για ανεμοκινητήρα. ΑΞΟΝΙΚΕΣ ΕΡΓΟΜΗΧΑΝΕΣ ΚΑΙ ΚΙΝΗΤΗΡΙΕΣ ΜΗΧΑΝΕΣ.

ΜΑΘΗΣΙΑΚΑ ΑΠΟΤΕΛΕΣΜΑΤΑ

Πρόκειται για βασικό μάθημα της επιστήμης του Μηχανολόγου και Αεροναυπηγού Μηχανικού και στοχεύει να δώσει στο φοιτητή και τη φοιτήτρια Μηχανολόγο και Αεροναυπηγό Μηχανικό προκεχωρημένες γνώσεις της Μηχανικής των Ρευστών σχετικά με τη συμπεριφορά τους σε κινηματικές καταστάσεις τρισδιαστάτων ροών με στόχο την διερεύνηση της επίδρασης αυτών και την ανάπτυξη του οριακού στρώματος σε εξαρτήματα και εγκαταστάσεις μηχανολογικού ενδιαφέροντος (πλάκες, κύλινδροι, πτέρυγες κλπ). Οι γνώσεις αυτές είναι αναγκαίες και χρησιμοποιούνται σε πολλά επόμενα μαθήματα του Μηχανολόγου και Αεροναυπηγού Μηχανικού, όπως Αεροδυναμική, Συστήματα Αιολικής Ενέργειας, Πολυφασικές Ροές κλπ. αλλά και για την εκπόνηση διπλωματικών εργασιών, διδακτορικών διατριβών και ερευνητικών εργασιών γενικότερα.

Πρόκειται για βασικό μάθημα της επιστήμης του Μηχανολόγου και Αεροναυπηγού Μηχανικού και στοχεύει να δώσει στο φοιτητή και τη φοιτήτρια Μηχανολόγο Μηχανικό τις βασικές γνώσεις της λειτουργίας των Ρευστοδυναμικών Μηχανών, δηλ. αντλιών, υδροστροβίλων, ανεμιστήρων, συμπιεστών, ανεμοκινητήρων κλπ. σχετικά με τη συμπεριφορά τους σε εγκαταστάσεις μηχανολογικού ενδιαφέροντος, όπως εγκαταστάσεις κεντρικής θέρμανσης, κλιματισμού, υδροηλεκτρικά εργοστάσια, εγκαταστάσεις ύδρευσης κλπ. Οι γνώσεις αυτές είναι αναγκαίες στην επαγγελματική δραστηριότητα και ενασχόληση του Μηχανολόγου Μηχανικού και χρησιμοποιούνται σε πολλά επόμενα μαθήματα όπως Συστήματα Αιολικής Ενέργειας, Πολυφασικές Ροές, Εγκαταστάσεις Θέρμανσης, Ψύξη-Κλιματισμός κλπ.
Με την επιτυχή ολοκλήρωση του μαθήματος ο/η φοιτητής/τρια θα:
• Έχει κατανοήσει τα βασικά μεγέθη που διέπουν την λειτουργία των ρευστοδυναμικών μηχανών καθώς και τις παραμέτρους που επηρεάζουν τις εγκαταστάσεις αυτών.
• Έχει γνώσεις υπολογισμού της ροϊκής συμπεριφοράς των διαφόρων ρευστών μέσα στο κέλυφος και το στροφείο των μηχανών, θα προσδιορίζει τα τρίγωνα ταχυτήτων και τις κατανομές πιέσεων και θα υπολογίζει τα τεχνικά χαρακτηριστικά των μηχανών.
• Θα γνωρίζει και θα μπορεί να εφαρμόζει τις θεμελιώδεις εξισώσεις που διέπουν την λειτουργία των ρευστοδυναμικών μηχανών, θα μπορεί να υπολογίζει και σχεδιάζει μηχανές με συγκεκριμένα τεχνικά χαρακτηριστικά καθώς και εγκαταστάσεις αυτών σε συστήματα θέρμανσης, κλιματισμού, παραγωγής ενέργειας, αλλά και άντλησης ρευστών αποφεύγοντας συνθήκες σπηλαίωσης και πετυχαίνοντας συνθήκες υψηλού βαθμού απόδοσης.