Ρευστοδυναμικές Μηχανές

ΠΕΡΙΕΧΟΜΕΝΟ ΜΑΘΗΜΑΤΟΣ

1. Αρχές λειτουργίας και είδη μηχανών . Υπολογισμός της μετετροπής ρευστοδυναμικής ενέργειας .
2. Ροϊκή κατάσταση και στοιχειώδης βαθμίδα. Εξίσωση στροβιλομηχανών του Euler.
3. Εξίσωση ενέργειας. Θερμοδυναμικά διαγράμματα στις ρευστοδυναμικές μηχανές. Είδη ισχύος και βαθμοί απόδοσης.
4. Η ρευστοδυναμική μηχανή στην εγκατάσταση. 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.
5. Κινηματική σύνδεση σχετικής και απόλυτης ροής. . Είδη ροπών και ισχύων στη βαθμίδα.
6. Αρχές ομοιότητας στις ρευστοδυναμικές μηχανές. Αρχές ομοιότητας στη βαθμίδα. Επίδραση μεταβολής του αριθμού στροφών και της εξωτερικής διαμέτρου της πτερωτής. Ο ειδικός αριθμός στροφών.
7. Τύποι στροφείων. Σπηλαίωση. Υπερηχητική ροή.
8. Σχεδιασμός φυγοκεντρικών εργομηχανών. Ρευστομηχανικός υπολογισμός φυγοκεντρικών στροφείων και κατασκευή πτερυγίων. Σπειροειδές κέλυφος και οδηγός πτερύγωση.
9. Ανεμιστήρε. Κατασκευαστικός υπολογισμός φυγοκεντρικού ανεμιστήρα.
10. Ανεμοκινητήρες. 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.
11. Αξονικές και κινητήριες μηχανές.

ΜΑΘΗΣΙΑΚΑ ΑΠΟΤΕΛΕΣΜΑΤΑ

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 τη 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.