Ρευστομηχανική ΙΙ

ΠΕΡΙΕΧΟΜΕΝΟ ΜΑΘΗΜΑΤΟΣ

ΒΑΣΙΚΕΣ ΑΡΧΕΣ ΙΔΕΩΔΟΥΣ ΡΟΗΣ. Παραμόρφωση ρευστού και Στροβιλότητα. Ροική συνάρτηση και δυναμικό ταχύτητας. ΣΤΟΙΧΕΙΩΔΕΙΣ ΡΟΕΣ. Παράλληλη ροή, πηγή, απαγωγή και δυναμικός στρόβιλος. ΕΞΙΣΩΣΕΙΣ ΡΟΗΣ. Εξίσωση συνέχειας, ορμής (Navier-Stokes), ενέργειας. Στρωτή ροή μεταξύ παραλλήλων πλακών. Ροή Couette. Ροή Hagen – Poiseuille. Ροή σε επίπεδο αγωγό. Αδιάστατη μορφή των εξισώσεων ροής. Αδιάστατοι χαρακτηριστικοί αριθμοί. ΟΡΙΑΚΟ ΣΤΡΩΜΑ. Οι εξισώσεις του. Ροή Blasius σε επίπεδη πλάκα. ΤΥΡΒΩΔΗ ΟΡΙΑΚΑ ΣΤΡΩΜΑΤΑ. Τυρβώδες οριακό στρώμα κυκλικών αγωγών και επίπεδης πλάκας.

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.

Με την επιτυχή ολοκλήρωση του μαθήματος ο/η φοιτητής/τρια θα:
• Έχει κατανοήσει τα βασικά μεγέθη που διέπουν την κατάσταση της κίνησης των ρευστών τόσο σε ιδανικές όσο και σε πραγματικές συνθήκες ροής (άτριβη ροή, ροή με τριβή, οριακά στρώματα).
• Έχει γνώσεις υπολογισμού της ροϊκής συμπεριφοράς των διαφόρων ρευστών σε απλά και σύνθετα ροϊκά πεδία, τόσο σε εσωτερικές όσο και σε εξωτερικές ροές, με αποτέλεσμα να υπολογίζει κατανομές ταχύτητας, πίεσης και θερμοκρασίας.
• Θα γνωρίζει και θα μπορεί να εφαρμόζει τις θεμελιώδεις εξισώσεις που διέπουν την κίνηση των ρευστών (εξισώσεις διατήρησης της μάζας, της ορμής και της ενέργειας των ρευστών) ώστε να μπορεί να προσδιορίσει την αλληλεπίδραση ρευστών-στερεών και να υπολογίζει τις δυνάμεις και τις ροπές που ασκούνται στα στερεά από την ροή των ρευστών (δύναμη αντίστασης, άνωσης, ροπή πρόνευσης κ.λ.π.).
• Έχει το κατάλληλο υπόβαθρο για την εκπόνηση ερευνητικού έργου στην επιστήμη της Ρευστομηχανικής και κατ’ επέκταση για την εκπόνηση διπλωματικής ή διδακτορικής διατριβής.