Ηλεκτρονική Διάθεση Μαθήματος
Μαθησιακά Αποτελέσματα
Στόχος του μαθήματος είναι να αποκτήσουν οι φοιτητές τις απαραίτητες γνώσεις υποβάθρου για τις ροές σε ανοικτούς και κλειστούς αγωγούς, που αποτελούν τη βάση για σημαντικά έργα του πολιτικού μηχανικού (π.χ. δίκτυα ύδρευσης, αποχέτευσης, άρδευσης, διευθετήσεις ποταμών και χειμάρρων)
Περιεχόμενο Μαθήματος
A. Μόνιμη ροή σε κλειστούς αγωγούς: Γενικές εξισώσεις. Υδραυλικό φορτίο. Εξίσωση Ενέργειας. Απώλειες φορτίου. Γραμμικές απώλειες. Διάγραμμα Moody. Τοπικές απώλειες. Χαρακτηριστικές γραμμές. Γραμμή ενέργειας. Πιεζομετρική γραμμή. Συνδέσεις αγωγών. Αγωγοί σε σειρά και σε παράλληλη διάταξη. Ισοδύναμοι αγωγοί. Χαρακτηριστικές καμπύλες αγωγού και δικτύου. Δεξαμενές. Το πρόβλημα των τριών δεξαμενών. Υδραυλικά Δίκτυα-Μέθοδοι Υπολογισμού. Υδροδυναμικές μηχανές. Αντλίες-υδροστρόβιλοι. Χαρακτηριστικά μεγέθη και καμπύλες αντλιών. Σημείο λειτουργίας δικτύου. Αντλίες σε σειρά και σε παράλληλη διάταξη. Επιλογή μεγέθους και τύπου αντλίας. Σπηλαίωση, Σίφωνες.
B. Μόνιμες ροές με ελεύθερη επιφάνεια: Χαρακτηριστικά ροής με ελεύθερη επιφάνεια. Ομοιόμορφη ροή. Ορισμοί και εξισώσεις. Σύνθετες διατομές. Υδραυλικώς οικονομική διατομή. Ειδική και ολική ενέργεια. Ειδική δύναμη. Κρίσιμο βάθος. Υπολογισμός κρίσιμου βάθους. Διατομές ελέγχου. Ροή σε αναβαθμό και στένωση.
Υδραυλικό άλμα. Γενικά χαρακτηριστικά άλματος. Άλμα σε οριζόντιο αγωγό. Θέση υδραυλικού άλματος. Βαθμιαίως μεταβαλλόμενη ροή. Γενικά χαρακτηριστικά. Κατηγορίες προφίλ. Σύνθεση προφίλ. Υπολογισμός ροής. Εκχειλιστές.
Γ. Ροή σε φυσικά υδατορρεύματα: Παραγωγή φερτών υλών, διαβρώσεις, προσχώσεις και μεταφορά φερτών υλών στα υδατορρεύματα. Χαρακτηριστικά φερτών, έναρξη της κίνησης, φορτίο πυθμένα, φορτίο σε αιώρηση, ολικό φορτίο. Μαθηματικά και φυσικά ομοιώματα σε υδατορρεύματα με κινητό πυθμένα. Βελτίωση των συνθηκών ροής και προστασία φυσικών υδατορρευμάτων με παράλληλα και εγκάρσια έργα προστασίας πρανών και πυθμένα.
Λέξεις Κλειδιά
ροή σε κλειστούς αγωγούς, αντλίες, στρόβιλοι, απώλειες φορτίου, ροή με ελεύθερη επιφάνεια, κρίσιμη ροή, υδραυλικό άλμα, ανομοιόμορφή ροή