ΜΕ24 | Πολυφασικές Ροές

Μεταπτυχιακός Κύκλος Σπουδών | Ενεργειακά Συστήματα

Γενική Θεώρηση Πολυφασικών Ροών: Θεμελιώδεις oρισμοί. Βαθμός πληρότητας και πυκνότητες. Φαινομενικές και φασικές ταχύτητες, ποιότητα, συγκέντρωση και φόρτιση. Διασκορπισμένη φάση και διαχωριστές ροές. Διφασική ροή αερίου-υγρού, αερίου-στερεού, υγρού-στερεού. Τριφασικές ροές.

Πνευματική Μεταφορά Στερεών: Ομογενής και διαχωριστή ροή.  Υπολογισμός πτώσης πίεσης. Σχεδιασμός συστημάτων μεταφοράς. Διαχωρισμός φάσεων. Απόδοση διαχωρισμού, διαχωρισμός αερίων-στερεών, διαχωρισμός υγρών-στερεών.

Διφασικές Ροές Υγρών-Αερίων: Πτώση πίεσης διφασικής ροής. Ομογενές μοντέλο. Μοντέλο Lockhart–Martinelli. Μέθοδος εξαρτώμενη από το ροϊκό μοτίβο. Ροή με φυσαλίδες, Ενδιάμεση (περιοδική και διαταραγμένη) ροή, Στρωματοποιημένη, Κυματοειδής στρωματοποιημένη, Δακτυλιοειδής ροή. Αλγόριθμος προσδιορισμού ροϊκού μοτίβου.

Υδροπνευματική αντλία: Μαθηματική μοντελοποίηση. Χαρακτηριστικές καμπύλες λειτουργίας. Παραμετρική διερεύνηση επίδρασης διαμέτρου αγωγού αναρρόφησης, βάθους έγχυσης, διαμέτρου και πυκνότητας σωματιδίων στην καμπύλη λειτουργίας της αντλίας.

Ροή σε Πορώδη Μέσα: Πορώδες υλικού και διαπερατότητα. Τριχοειδή φαινόμενα σε πορώδη μέσα. Τριχοειδής αντλία. Μόνιμη πολυφασική ροή σε πορώδη μέσα. Διφασική ροή υγρών-αερίων σε μικροαγωγούς. Ροϊκά μοτίβα, βαθμός πληρότητας και πτώση πίεσης σε μικροαγωγούς.

Υπολογιστική Μοντελοποίηση Πολυφασικών Ροών: Μεθοδολογίες εξέτασης συνεχούς και διασκορπισμένης (σωματιδιακής) φάσεως. Εξισώσεις συνεχούς φάσης. Εξισώσεις διατήρησης μάζας (εξίσωση συνέχειας), ορμής (Navier-Stokes) και ενέργειας. Εξισώσεις τυρβώδους ροής. Εξισώσεις κίνησης διασκορπισμένης φάσης. Προσέγγιση κατά Lagrange και κατά Euler. Πρακτικές εφαρμογές.

Μετρήσεις Πολυφασικών Ροών: Μετρήσεις παροχής μάζας. Μέτρηση ταχύτητας. Μέτρηση υγρής φάσης σε ροές υγρών-αερίων. Ανεμόμετρο Laser Doppler (LDV). Ανεμόμετρο σωματιδιακής απεικόνισης (Particle Image Velocimetry – PIV). Πρακτικές εφαρμογές.