ΠΛΗΡΟΦΟΡΙΕΣ ΜΑΘΗΜΑΤΟΣ

MM0110 ΜΗΧΑΝΕΣ ΕΣΩΤΕΡΙΚΗΣ ΚΑΥΣΗΣ-ΡΟΕΣ ΜΕ ΧΗΜΙΚΗ ΑΝΤΙΔΡΑΣΗ

Κατηγορία Μαθήματος: Μεταπτυχιακό
Τύπος Μαθήματος: Ε
Κωδικός Γραμματείας: Ε10600
Εξάμηνο:
4° (Εαρινό)

Διάρκεια:

ECTS Units:
6
Τομέας:
Ενέργειας, Βιομηχανικών Διεργασιών και Αντιρρυπαντικής Τεχνολογίας
Κατεύθυνση:
Ενέργεια, Βιομηχανικές Διεργασίες & Τεχνολογία Αντιρρύπανσης
Διδάσκων:
Σταματέλλος Τάσος
 

Σκοπός

Αντικειμενικός σκοπός του μαθήματος είναι να γνωρίσει ο Μηχανικός τη θεωρία των φαινομένων μεταφοράς σε ροές με χημικές αντιδράσεις σε μεταπτυχιακό επίπεδο, και να εκπαιδευτεί στις εφαρμογές της ση μελέτη και μοντελοποίηση των παρακάτω εξελιγμένων μηχανολογικών συστημάτων:

           Θάλαμος καύσης κινητήρα diesel (προπαρασκευή μίγματος, έναυση, καύση. Διεργασίες ροής στο θάλαμο καύσης. Επίδραση του σχεδιασμού του θαλάμου καύσης, άμεση και έμμεση έγχυση.

           Θάλαμος καύσης αεριοστροβίλου. Tύποι θαλάμων καύσης. Ζώνες καύσης. Προπαρασκευή καυσίμου, έγχυση και έναυση. Αεροδυναμική της καύσης. Σταθεροποίηση φλόγας. Εκπομπές ρύπων - Καταλυτική καύση.

           Θάλαμος καύσης βενζινοκινητήρα

           Καταλυτικοί μετατροπείς αυτοκινήτων (Τριοδικός, diesel καταλυτικός μετατροπέας).

           Φίλτρα αιθάλης για καυσαέριο diesel

Περιεχόμενα

Ροές με Χημικές Αντιδράσεις: Χημικές αντιδράσεις. Θερμοδυναμική. Εισαγωγή στη χημική κινητική. Φαινόμενα μεταφοράς σε ροές με χημικές αντιδράσεις. Καταλύτες. Δραστικότητα και επιλεκτικότητα. Καταλυτική επίστρωση - διασπορά καταλύτη. Βήματα ετερογενούς κατάλυσης. Η εξίσωση του Arrhenius. Φαινόμενη ενέργεια ενεργοποίησης.

Καύση σε ΜΕΚ: Εισαγωγή στην Καύση. Εξαέρωση σταγονιδίων. Καύση σταγονιδίων. Στρωτές δέσμες. Στρωτές φλόγες διάχυσης. Ορια αναφλεξιμότητας. Τυρβώδεις δέσμες. Τυρβώδεις φλόγες διάχυσης. Σταθεροποίηση φλόγας με εμπόδια. Στρωτές και τυρβώδεις φλόγες προανάμιξης. Ανάφλεξη με σπινθήρα. Καύση σωματιδίων άνθρακα. ΛΟΓΙΣΜΙΚΟ: Προβλέπεται εξάσκηση του μηχανικού στη χρήση του παρακάτω in-house λογισμικού μοντελοποίησης συστημάτων αντιρρύπανσης ΜΕΚ του Εργαστηρίου Θερμοδυναμικής & Θερμικών Μηχανών, τα οποία έχουν μεταβιβαστεί σε βιομηχανικούς εταίρους και ήδη χρησιμοποιούνται στο σχεδιασμό – βελτιστοποίηση: CATRAN, HEATRAN, CATWALL

Αναλυτικό Πρόγραμμα Σπουδών του Μαθήματος (Syllabus)
Βιβλιογραφία

John Heywood: Internal Combustion Engine Fundamentals. Mc Graw Hill 1988

Arthur H. Lefebre: Gas Turbine Combustion. Hemisphere Publishing Corporation 1983

G.C. Koltsakis, A.M. Stamatelos: Catalytic Automotive Exhaust Aftertreatment. Progress in Energy & Combustion Science, Vol.23, 1-39, 1997.

Daniel E. Rosner: Transport Processes in Chemically Reacting Flow Systems. Butterworth – Heinemann Boston 1986

R. Heck, R. Farrauto, Catalytic Air Pollution Control: Commercial Technology, Van Nostrand Reinhold, New York, 1995.

D. Brian Spalding: Combustion and Mass Transfer. Pergamon Press 1979

Gary L. Borman, Kenneth W. Ragland: Combustion Engineering. McGraw Hill International Editions 1998

Μέθοδος Διδασκαλίας
Διάλεξη, εργαστήριο
Αξιολόγηση
Τελικές Εξετάσεις:
50%
Ασκήσεις:
50%
Φόρτος Εργασίας (σε ώρες)

Παρακολούθηση

Παραδόσεις:
40
Εργαστήρια:
10

Εκπόνηση

Μελέτη:
 10
Ασκήσεις:
20