Στροβιλομηχανές

Στοιχεία του μαθήματος

Κωδικός: Μ517, Κατηγ.: Ειδικότητας, Τύπος: Μικτό / Υ, Εβδ. ώρες διδ.: 2 Θ + 2 Α/Π + 2 Ε, Διδακτ. μονάδες: 5,5, Εξ.: Ε

Σκοπός και στόχοι του μαθήματος

• Σκοπός του μαθήματος είναι να δώσει στον απόφοιτο τις απαραίτητες γνώσεις και δεξιότητες που απαιτούνται, ώστε να μπορεί να ανταποκριθεί με επάρκεια αφενός στο ρόλο του μηχανολόγου εκπαιδευτικού και αφετέρου να κατανοεί και να επιλύει προβλήματα εγκαταστάσεων στροβιλομηχανών ασυμπίεστης και συμπιεστής ροής.
• Στόχοι του μαθήματος είναι να καταστούν οι φοιτητές ικανοί να: α) Διατυπώνουν τις αρχές λειτουργίας των στροβιλομηχανών, β) Επιλέγουν, αξιολογούν και ελέγχουν στροβιλομηχανές ασυμπίεστης και συμπιεστής ροής, γ) Επιλύουν το θερμοδυναμικό κύκλο ενός αεριοστροβίλου και δ) Αναπτύσσουν την διδακτική μεθοδολογία στο αντικείμενο.

Περιγραφή του μαθήματος

• Κατηγοριοποίηση και φαινομενολογία των στροβιλομηχανών, Ροή στο εσωτερικό στροβιλομηχανής, Τρίγωνα ταχυτήτων, Εξίσωση στροβιλομηχανών του Euler.
• Στροβιλομηχανές ασυμπίεστης ροής (Υδραντλίες, Υδροστρόβιλοι, Ανεμιστήρες): Χαρακτηριστικοί αριθμοί και επιδόσεις, Εγκατάσταση και λειτουργία αντλητικού συγκροτήματος, Υδροστρόβιλοι Pelton, Francis και Kaplan, Εγκατάσταση και λειτουργία υδροηλεκτρικής μονάδας.
• Στροβιλομηχανές συμπιεστής ροής: Βιομηχανικοί αεριοστρόβιλοι (Είδη και χρήσεις τους, Αεριοστρόβιλοι ανοικτού και κλειστού κύκλου, Παραλλαγές, Σύνθετες εγκαταστάσεις), Ανάλυση κύκλων αεριοστροβίλων, Αεροπορικοί αεριοστρόβιλοι (Είδη στροβιλο-αντιδραστήρων και αρχή λειτουργίας τους), Βασικές συνιστώσες αεριοστροβίλων (Συμπιεστές, Θάλαμοι καύσης, Στρόβιλοι).
• Ασκήσεις πράξης: Επιλύσεις ασκήσεων στο θεωρητικό μέρος του μαθήματος.
• Εργαστήριο: Μετρήσεις και υπολογισμοί χαρακτηριστικών καμπυλών σε φυγοκεντρική αντλία, σε διατάξεις παράλληλης και σειριακής σύνδεσης αντλιών, σε υδροστρόβιλο Pelton, σε αξονικό και σε ακτινικό ανεμιστήρα. Ασκήσεις ανάλυσης υδραυλικών δικτύων. Σχεδιασμός φυγόκεντρων αντλιών. Ασκήσεις υπολογιστικής προσομοίωσης λειτουργίας και επιδόσεων αεριοστροβιλικών κύκλων.

Βιβλιογραφία

1. Παπαντώνης, Δ. (1994), Υδροδυναμικές μηχανές: Αντλίες, Υδροστρόβιλοι, Εκδ. Συμεών.
2. Ρακόπουλος, Κ.Δ. (2001), Αρχές Βιομηχανικών Αεριοστροβίλων, Εκδ. Γρ. Φούντας.
3. Bathie, W.W. (1996), Fundamentals of Gas Turbines, J.Wiley & Sons, 2nd Edition.
4. Cherkassky, V. (1997), Pump-Fans-Compressors, Mir Publishers, Moscow.
5. Saravanamuttoo, H.I.H, Rogers, G.F.C. and Cohen, H. (2001), Gas Turbine Theory, Prentice Hall, 5th ed.
6. Dixon, S.L. (2005), Fluid Mechanics-Thermodynamics of Turbomachinery, Butterworth-Heinemann.
7. Karassik, I.J., Krutzsch, W.C. and Fraser, W.H. (1976), Pump Handbook, McGraw Hill.
8. Sayers, A.T. (1990), Hydraulic and Compressible Flow Turbomachines, McGraw Hill.