Τμήμα Μηχανολόγων Οχημάτων

Υποχρεωτικό – 5 Πιστωτικές Μονάδες

Διδασκαλία: Θεωρία: 2 ώρες, Ασκήσεις Πράξης: 1 ώρα, Εργαστήριο: 2 ώρες

Θεωρία

• Ασυμπίεστα Ρευστά. Χαρακτηριστικά των Ρευστών. Πυκνότητα, ειδικό βάρος, συνεκτικότητα – ιξώδες.
• Στατική των Ρευστών. Διατμητικές και ορθές τάσεις στα ρευστά. Στατική πίεση σε ένα σημείο, μεταβολή της πίεσης σε ήρεμο ρευστό. Μέτρηση της πίεσης. Υδροστατικές δυνάμεις σε επιφάνεια εντός ρευστού. Άνωση, Αρχή Αρχιμήδη, Ευστάθεια.
• Μεταβολή της πίεσης σε περιστρεφόμενο ρευστό. Δυναμική των Ρευστών. Νόμος του Νεύτωνα κατά μήκος γραμμής ροής και κάθετα σε γραμμή ροής. Στατική πίεση, πίεση ανακοπής, δυναμική πίεση, ολική πίεση. Εξίσωση Bernoulli, φυσική ερμηνεία.
• Κινηματική των Ρευστών. Πεδίο ταχυτήτων. Περιγραφή του πεδίου ταχυτήτων κατά Euler, Lagrange. Μονοδιάστατα, δυσδιάστατα, τρισδιάστατα πεδία ταχυτήτων. Μόνιμα μη μόνιμα πεδία ροής, γραμμές ροής. Θεώρημα Ορμής‐Στροφορμής. Δεύτερος νόμος του Νεύτωνα. Θεώρημα ορμής και εφαρμογές του. Θεώρημα της στροφορμής και εφαρμογές του.
• Ροή σε κλειστούς αγωγούς, δίκτυα ροής, σύνδεση αντλιών σε δίκτυα και εφαρμογή της εξίσωσης της ενέργειας. Εξισώσεις Navier – Stokes και εισαγωγή των εννοιών της συναγωγής και της διάχυσης. Στρωτη και Τυρβώδης ροή. Μετάβαση της ροής από στρωτή σε τυρβώδη.
• Περιγραφή των εξισώσεων μεταφοράς της ορμής για πλήρως τυρβώδεις ροές. Ανάπτυξη οριακών στρωμάτων. Στρωτά και τυρβώδη οριακά στρώματα. Εξωτερικές ροές γύρω από σώματα, πλάκες, αγωγούς και αποκόλληση του οριακού στρώματος. Επίδραση της κλίσης πίεσης στην ανάπτυξη των οριακών στρωμάτων. Μετάβαση του οριακού στρώματος από στρωτό σε τυρβώδες και πλήρως ανεπτυγμένη ροή. Αντίσταση τριβής και αντίσταση πίεσης.
• Συμπιεστά ρευστά. Η ταχύτητα του ήχου, υποηχητικές και υπερηχητικές ροές. Αριθμός Mach, κρουστικά κύματα και ισεντροπική ροή. Υδραυλικό πλήγμα.
• Εισαγωγή και βασικές αρχές στροβιλομηχανών. Ενεργειακός ισολογισμοί σε ρευστοδυναμικές μηχανές. Αξονικές, ακτινικές και φυγοκεντρικές στροβιλομηχανές. Σχετική και απόλυτη ταχύτητα. Νόμος του Euler, τρίγωνα ταχυτήτων, βαθμοί απόδοσης και αντίδρασης.
• Στοιχεία θεωρίας πτερυγώσεων και ροή στον δρομέα των στροβιλομηχανών.
• Αντλίες και υδροστρόβιλοι. Υδροστρόβιλοι τύπου Pelton και Kaplan. Φυγοκεντρικές αντλίες και αρχές λειτουργίας τους. Χαρακτηριστικές καμπύλες λειτουργίας αντλιών. Λειτουργία αντλιών σε σειρά, παράλληλα συνδεδεμένες.
• Εισαγωγή σε Στροβιλομηχανές συμπιεστού ρευστού, συμπιεστές και αεριοστρόβιλοι. Πτερύγια αεριοστροβίλων. Θεωρητικοί και πραγματικοί κύκλοι αεριοστροβίλων.
• Εφαρμογές των αεριοστροβίλων στην πρόωση οχημάτων. Εφαρμογές σε υπερπληρωτές

Εργαστήριο

• Μέτρηση δυνάμεων σε επιφάνειες, καθορισμός του οριακού στρώματος
• Βαθμονόμηση μανομέτρου και χρήση ροόμετρου
• Τοπικές και γραμμικές απώλειες ροής, πτώση πίεσης σε αγωγό
• Εξίσωση Bernoullli – Χαρακτηρισμός ροόμετρου Ventouri
• Κατανομή επιφάνειας ρευστού σε περιστροφική κίνηση