ΠΛΗΡΟΦΟΡΙΕΣ ΜΑΘΗΜΑΤΟΣ

MM711 ΑΕΡOΔΥΝΑΜΙΚΗ

Κατηγορία Μαθήματος: Προπτυχιακό
Τύπος Μαθήματος: ΕΚ1
Κωδικός Γραμματείας: ΕΝ0400
Εξάμηνο:
7° (Χειμερινό)

Διάρκεια:

5 ώρες/εβδ.
ECTS Units:
6
Τομέας:
Ενέργειας, Βιομηχανικών Διεργασιών και Αντιρρυπαντικής Τεχνολογίας
 

Σκοπός
Στόχος του μαθήματος αυτού είναι η παρουσίαση μίας ειδικής κατηγορίας ροών (συμπιεστών) που βρίσκουν πολλές και σημαντικές σύγχρονες εφαρμογές. Γίνεται εισαγωγή στα φυσικά φαινόμενα συμπιεστότητας της ροής αερίων σε υψηλές ταχύτητες. Μελετώνται συμπιεστές ροές ιδανικών αερίων ή πραγματικών με εσωτερική τριβή, χωρίς ή με εξωτερική μεταφορά θερμότητας. Επίσης, θα αναπτυχθούν αναλυτικές και αριθμητικές μέθοδοι για την μελέτη συμπιεστών ροών που καλύπτουν τις περιοχές της υπο-ηχητικής (subsonic), υπερηχητικής (supersonic) και υπερ-υπερηχητικής (hypersonic) ροής. Γίνεται αναφορά σε εφαρμογές αεριο-θερμοδυναμικής αεροσκαφών καθώς και επαναφοράς διαστημικών οχημάτων στη γήινη ατμόσφαιρα. Επίσης παρουσιάζονται εφαρμογές σε συστήματα μετατροπής ενέργειας και άλλες παραγωγικές διεργασίες που περιλαμβάνουν φαινόμενα ροής με συμπιεστότητα, όπως τα δίκτυα διανομής αερίων, η ροή σε αεριοστροβίλους, η μελλοντική μηχανή σύντηξης, η ροή πλάσματος και φαινόμενα υπερηχητικής καύσης. Θα δοθεί περισσότερη έμφαση στα φυσικά φαινόμενα και λιγότερη σε πολύπλοκα (μόνο στα αναγκαία) μαθηματικά.
Περιεχόμενα
Εισαγωγή στα Φαινόμενα Συμπιεστής Ροής - Βασικοί Νόμοι Αεριοδυναμικής - Ταχύτητα Ήχου και Αριθμός Mach - Ισεντροπική Ροή και Σχέσεις Mach - Συμπιεστή Ροή σε Αγωγούς με Μεταβλητή Διατομή - Ανάπτυξη Υπερηχητικής (Supersonic) Ροής σε Συγκλίνον/Αποκλίνον Ακροφύσιο - Συμπιεστή Ροή σε Αγωγούς με Εσωτερική Τριβή: Εξισώσεις και Γραμμή Fanno - Συμπιεστή Ροή σε Αγωγούς με Μεταφορά Θερμότητας: Εξισώσεις και Γραμμή Rayleigh – Ορθό Κρουστικό Κύμα - Πλάγιο Κρουστικό Κύμα - Εκτόνωση Prandtl/Meyer - Ανάκλαση και Πρόσπτωση Κυμάτων - Ιδανική Ροή: Ροϊκή Συνάρτηση, Στοιχειώδεις Ροές, Ανάπτυξη Άντωσης - Γραμμική Θεωρία Συμπιεστής Ροής: - Θεωρία Λεπτής Αεροδιατομής - Δισδιάστατη Συμπιεστή Ροή: Εξισώσεις και Επίλυση με την Μέθοδο των Χαρακτηριστικών - Σχεδιασμός Υπερηχητικού Ακροφυσίου – Συμπιεστά Οριακά Στρώματα - Υπερ-υπερηχητική (Hypersonic) Ροή – Φαινόμενα Ιονισμού Αερίων – Εφαρμογές: Αεροδυναμική Υπερηχητικού Αεροσκάφους, Επαναφορά Λεωφορείου Διαστήματος, Αεροπέδηση, Τροφοδοσία Μηχανής Σύντηξης, Δίκτυα Φυσικού Αερίου.
Αναλυτικό Πρόγραμμα Σπουδών του Μαθήματος (Syllabus)
Βιβλιογραφία
1. Σ. Τσαγγάρης, Αεροδυναμική του συμπιεστού ρευστού, Εκδ. Α. Συμεών, Αθήνα, 1999
2. Ν. Αθανασιάδης, Αεροδυναμική - Αεριοδυναμική, Εκδ. Α. Συμεών, Αθήνα, 1988
3. Α. Παπαϊωάννου, Μηχανική Ρευστών, Τόμος Β, Εκδ. Κοράλι, Αθήνα 2002
4. Στεφ. Γαλανός, Ασκήσεις Αεροδυναμικής-Αεριοδυναμικής, Εκδ. Φούντας, Αθήνα, 1990
5. J.D. Anderson, Modern Compressible Flow, McGraw-Hill, 1982
6. F.M. White, Fluid Mechanics, McGraw-Hill, 1986
7. Abbot, I., A. Doenhoff, Theory of Wing Sections, Dover Publ., 1959
8. Anderson, J.D., Fundamentals of Aerodynamics McGraw-Hill, 2001
9. Anderson, J.D., Hypersonic and High Temperature Gas Dynamics, AIAA, 2000
10. Kuethe, A.M, Chow C.-Y., Foundations of Aerodynamics – Bases of Aerodynamic Design, Wiley, 1998
11. Moran, J., Theoretical and Computational Aerodynamics, Wiley, 1984
12. Shapiro, A.H., The Dynamics and Thermodynamics of Compressible Fluid Flow, Wiley, 1977
13. Stinton, D., The anatomy of the aeroplane, Blackwell Science, 1998
Εργαστηριακές Ασκήσεις
 
Υπολογιστικές Ασκήσεις

Γλώσσα Διδασκαλίας
Ελληνική
Μέθοδος Διδασκαλίας
Διάλεξη
Αξιολόγηση
Τελικές Εξετάσεις:
70%
Ασκήσεις:
30%
Φόρτος Εργασίας (σε ώρες)

Παρακολούθηση

Παραδόσεις:
60
Εργαστήρια:
0
Αίθουσα Η/Υ:
0
Φροντιστήρια:
0
Επισκέψεις σε Εργοστάσια:
0
Παρουσιάσεις:
0

Εκπόνηση

Μελέτη:
 0
Τεχνικές Αναφορές Εργαστηρίων:
0
Υπολογιστικές Εργασίες
5
Ασκήσεις:
15
Μελέτες (Projects):
0