Hydraulics
Υδραυλική CIV 224
Διδάσκοντας: Δρ. Ευάγγελος Ακύλας
5 ECTS
Ώρες διδασκαλίας 4: Θεωρία 3 ώρες, Εργαστήριο/Φροντιστήριο 1 ώρα
Περιγραφή Μαθήματος
Στοιχεία μηχανικής των ρευστών. Βασικές ιδιότητες ρευστών. Υδροστατική. Παραμόρφωση ρευστού στοιχείου. Γενικές διαφορικές εξισώσεις συνέχειας και κίνησης (Navier-Stokes). Ιδανικά ρευστά. Εξίσωση Bernoulli. Αριθμός Reynolds. Στρωτή και τυρβώδης ροή. Ροή σε κλειστούς αγωγούς υπό πίεση. Κατανομές ταχύτητας ροής κοντά σε στερεό όριο. Εξισώσεις τυρβώδους ροής. Τυρβώδεις τάσεις. Κατανομές ταχυτήτων ροής. Θεωρητική ανάλυση της ροής σε σωλήνες υπό πίεση. Είσοδος σε σωλήνα. – Μήκος εισόδου- Ομοιόμορφη ροή. Εξίσωση Darcy-Weisbach – Απώλειες ενέργειας εξαιτίας τριβών. Κατανομή διατμητικών τάσεων. Κατανομή ταχυτήτων ροής και συντελεστής τριβών σε στρωτή και τυρβώδη ροή. Διάγραμμα Moody. Εμπειρικές εξισώσεις υπολογισμού. Ροή υπό πίεση σε αγωγούς μη κυκλικής διατομής. Υδραυλική ακτίνα και διάμετρος. Εξίσωση υπολογισμού γραμμικών απωλειών ενέργειας. Ροή σε Αγωγούς με Ελεύθερη Επιφάνεια. Εισαγωγή και θεωρητική ανάλυση της ροής με ελεύθερη επιφάνεια. Χαρακτηριστικά και εξισώσεις μόνιμης ροής. Εξισώσεις ομοιόμορφης ροής και εξίσωση Manning. Υπολογισμός ομοιόμορφου βάθους. Κρίσιμη ροή. Εξισώσεις ειδικής ενέργειας και δύναμης. Υπολογισμός κρίσιμου βάθους. Εφαρμογές.
Ενδεικτική Βιβλιογραφία
Α. Παπαϊωάννου, “Μηχανική των Ρευστών”, τόμοι Ι και ΙΙ, Εκδόσεις Κοράλι, 2002.
Γ. Τερζίδης, “Υδραυλική”, Εκδόσεις Ζήτη, Θεσσαλονίκη.
Α. Στάμου, Εφαρμοσμένη Υδραυλική, Εκδόσεις Παπασωτηρίου, Αθήνα, 2012.
E. Brater, H. King, J. Lindell, C. Wei, “Handbook of Hydraulics”, McGraw Hill, 1996.
E. Featherston and C. Nalluri, “Civil Engineering Hydraulics”, Blackwell Science, 1995.
Υ. Nakayama, “Introduction to Fluid Mechanics”, Butterworth-Heinemann, 1999.
E. Schaughnessy, I. Katz, J. Schaffer, “Introduction to Fluid Mechanics”, Oxford University Press, 2005.
Χρήσιμοι σύνδεσμοι
Αξιολόγηση
Η παρακολούθηση είναι υποχρεωτική με μέγιστο όριο απουσιών το 25% των ωρών του μαθήματος.Δίνεται μία ενδιάμεση εξέταση στο μέσο της ακαδημαϊκής περιόδου που αποτελεί το 25% της συνολικής βαθμολογίας. Θα δοθούν 5 συνολικά ασκήσεις-εργασίες που θα αποτελέσουν το 15% της συνολικής βαθμολογίας. Η τελική εξέταση αποτελεί το 50% της συνολικής βαθμολογίας. Η συμμετοχή στις εργαστηριακές ασκήσεις και ο βαθμός των πειραματικών εκθέσεων που παραδίδονται εβδομαδιαία αποτελεί το τελικό 10% της συνολικής βαθμολογίας του μαθήματος. Η ολοκλήρωση των εργαστηριακών ασκήσεων (βαθμός ίσος ή μεγαλύτερος του 5) είναι υποχρεωτική για την επιτυχή συνολική αξιολόγηση.
____________________________________________________________________________________________________________Εργαστηριακές Ασκήσεις
σημειώσεις και ασκήσεις: 1 2 3 3a 4 4a 5 5a 5b 6a
Ασκήσεις για επίλυση: 1 2
Σημειώσεις 1 Σημειώσεις 2 Σημειώσεις 3
Υδραυλική CIV 224
Διδάσκοντας: Δρ. Ευάγγελος Ακύλας
5 ECTS
Ώρες διδασκαλίας 4: Θεωρία 3 ώρες, Εργαστήριο/Φροντιστήριο 1 ώρα
Περιγραφή Μαθήματος
Στοιχεία μηχανικής των ρευστών. Βασικές ιδιότητες ρευστών. Υδροστατική. Παραμόρφωση ρευστού στοιχείου. Γενικές διαφορικές εξισώσεις συνέχειας και κίνησης (Navier-Stokes). Ιδανικά ρευστά. Εξίσωση Bernoulli. Αριθμός Reynolds. Στρωτή και τυρβώδης ροή. Ροή σε κλειστούς αγωγούς υπό πίεση. Κατανομές ταχύτητας ροής κοντά σε στερεό όριο. Εξισώσεις τυρβώδους ροής. Τυρβώδεις τάσεις. Κατανομές ταχυτήτων ροής. Θεωρητική ανάλυση της ροής σε σωλήνες υπό πίεση. Είσοδος σε σωλήνα. – Μήκος εισόδου- Ομοιόμορφη ροή. Εξίσωση Darcy-Weisbach – Απώλειες ενέργειας εξαιτίας τριβών. Κατανομή διατμητικών τάσεων. Κατανομή ταχυτήτων ροής και συντελεστής τριβών σε στρωτή και τυρβώδη ροή. Διάγραμμα Moody. Εμπειρικές εξισώσεις υπολογισμού. Ροή υπό πίεση σε αγωγούς μη κυκλικής διατομής. Υδραυλική ακτίνα και διάμετρος. Εξίσωση υπολογισμού γραμμικών απωλειών ενέργειας. Ροή σε Αγωγούς με Ελεύθερη Επιφάνεια. Εισαγωγή και θεωρητική ανάλυση της ροής με ελεύθερη επιφάνεια. Χαρακτηριστικά και εξισώσεις μόνιμης ροής. Εξισώσεις ομοιόμορφης ροής και εξίσωση Manning. Υπολογισμός ομοιόμορφου βάθους. Κρίσιμη ροή. Εξισώσεις ειδικής ενέργειας και δύναμης. Υπολογισμός κρίσιμου βάθους. Εφαρμογές.
Ενδεικτική Βιβλιογραφία
Α. Παπαϊωάννου, “Μηχανική των Ρευστών”, τόμοι Ι και ΙΙ, Εκδόσεις Κοράλι, 2002.
Γ. Τερζίδης, “Υδραυλική”, Εκδόσεις Ζήτη, Θεσσαλονίκη.
Α. Στάμου, Εφαρμοσμένη Υδραυλική, Εκδόσεις Παπασωτηρίου, Αθήνα, 2012.
E. Brater, H. King, J. Lindell, C. Wei, “Handbook of Hydraulics”, McGraw Hill, 1996.
E. Featherston and C. Nalluri, “Civil Engineering Hydraulics”, Blackwell Science, 1995.
Υ. Nakayama, “Introduction to Fluid Mechanics”, Butterworth-Heinemann, 1999.
E. Schaughnessy, I. Katz, J. Schaffer, “Introduction to Fluid Mechanics”, Oxford University Press, 2005.
Χρήσιμοι σύνδεσμοι
- Γεώργιος Παπαευαγγέλου: http://blogs.sch.gr/geopapaevan/files/2009/08/shmeioseis_general_3.pdf
- Σημειώσεις Υραυλικής, Τμήμα Πολιτικών Μαχανικών ΑΠΘ: http://www.civil.auth.gr/content/view/141/102/lang,el/
- Σημειώσεις Υδραυλικής, Παν/μιο Θράκης http://repository.edulll.gr/edulll/handle/10795/1296
Αξιολόγηση
Η παρακολούθηση είναι υποχρεωτική με μέγιστο όριο απουσιών το 25% των ωρών του μαθήματος.Δίνεται μία ενδιάμεση εξέταση στο μέσο της ακαδημαϊκής περιόδου που αποτελεί το 25% της συνολικής βαθμολογίας. Θα δοθούν 5 συνολικά ασκήσεις-εργασίες που θα αποτελέσουν το 15% της συνολικής βαθμολογίας. Η τελική εξέταση αποτελεί το 50% της συνολικής βαθμολογίας. Η συμμετοχή στις εργαστηριακές ασκήσεις και ο βαθμός των πειραματικών εκθέσεων που παραδίδονται εβδομαδιαία αποτελεί το τελικό 10% της συνολικής βαθμολογίας του μαθήματος. Η ολοκλήρωση των εργαστηριακών ασκήσεων (βαθμός ίσος ή μεγαλύτερος του 5) είναι υποχρεωτική για την επιτυχή συνολική αξιολόγηση.
____________________________________________________________________________________________________________Εργαστηριακές Ασκήσεις
σημειώσεις και ασκήσεις: 1 2 3 3a 4 4a 5 5a 5b 6a
Ασκήσεις για επίλυση: 1 2
Σημειώσεις 1 Σημειώσεις 2 Σημειώσεις 3
