ΠΛΗΡΟΦΟΡΙΕΣ ΜΑΘΗΜΑΤΟΣ

ΕΙΣΑΓΩΓΗ ΣΤΙΣ ΘΕΡΜΙΚΕΣ ΕΠΙΣΤΗΜΕΣ

Κατηγορία Μαθήματος: Μεταπτυχιακό
Τύπος Μαθήματος: Ε
Κωδικός Γραμματείας:
Εξάμηνο:

Διάρκεια:

ECTS Units:
Τομέας:
Ενέργειας, Βιομηχανικών Διεργασιών και Αντιρρυπαντικής Τεχνολογίας
Κατεύθυνση:
Ενέργεια, Βιομηχανικές Διεργασίες & Τεχνολογία Αντιρρύπανσης

Σκοπός
 
Περιεχόμενα

Θερμοφυσικές ιδιότητες ρευστών.  Έργο, θερμότητα και το 1ο θερμοδυναμικό αξίωμα. Ισορροπία, καταστατικά μεγέθη και αντιστρεπτές μεταβολές. Ογκομετρική συμπεριφορά ρευστών. Τάση ατμών καθαρού συστατικού. Ιδανικά αέρια. Θερμικά αποτελέσματα. Το 2ο θερμοδυναμικό αξίωμα. Εφαρμογές: παραγωγή έργου από ατμό, ψύξη/κλιματισμός με κύκλο συμπίεσης.
Φαινόμενα μεταφοράς ορμής, θερμότητας, μάζας και μοριακές ιδιότητες μεταφοράς. Ολοκληρωτικά ισοζύγια μάζας, ορμής και ενέργειας για ανοικτά συστήματα. Διαστατική ανάλυση. Εσωτερική στρωτή και τυρβώδης ροή. Πτώση πίεσης σε αγωγούς και εξαρτήματα δικτύων. Υπολογισμός ενεργειακών απαιτήσεων μεταφοράς ρευστών. Διατάξεις μέτρησης παροχών. Ροή γύρω από σώματα. Θεωρία οριακού στρώματος. Ανάπτυξη, αποκόλληση και μετάβαση. Κατανομή πιέσεων και άντωση σε αεροτομές. Φαινόμενα συμπιεστότητας σε εσωτερικές ροές. Ταχύτητα του ήχου. Μονοδιάστατη ροή σε αγωγούς σταθερής και μεταβαλλόμενης διατομής. Εφαρμογές σε βάνες στραγγαλισμού και βαλβίδες διαφυγής.
Μεταφορά θερμότητας με αγωγή και συναγωγή. Θερμικές αντιστάσεις σε σειρά. Επιλογή μονωτικού υλικού και πάχους θερμομόνωσης. Εξαναγκασμένη συναγωγή σε εσωτερικές και εξωτερικές ροές. Φυσική συναγωγή. Διαστατική ανάλυση και συσχετίσεις συντελεστών συναγωγής. Προκαταρκτικός σχεδιασμός και αξιολόγηση εναλλακτών θερμότητας. Εναλλάκτες αυλών-κελύφους, αυλών-πτερυγίων και πλακών-πλαισίου. Μεταφορά θερμότητας κατά τη συμπύκνωση και τον βρασμό. Στάσιμος βρασμός και βρασμός ροής. Θερμική ακτινοβολία. Βαθμοί εκπομπής και απορρόφησης επιφανειών. Εναλλαγή ακτινοβολίας μεταξύ επιφανειών. Εκπομπή και απορρόφηση αερίων. Εφαρμογές σε ατμοπαραγωγούς.
Μεταφορά μάζας. Νόμος του Fick. Ισογραμμομοριακή αντιδιάχυση και διάχυση μέσω στάσιμου στρώματος. Συναγωγή και αναλογίες με μεταφορά θερμότητας. Συνδυασμός διάχυσης και ηλεκτρικών δυνάμεων: Η εξίσωση Nernst-Planck.

Βιβλιογραφία
  1. R. B. Bird, W. E. Stewart & E. N. Lightfoot, Transport Phenomena, John Wiley & Sons Inc, 2nd Edition, 2002.
  2. Y. A. Cengel & R. H. Turner, Fundamentals of Thermal Fluid Sciences, McGraw-Hill 2nd Edition, 2005.
Εργαστηριακές Ασκήσεις
 
Υπολογιστικές Ασκήσεις