ΦΑΙΝΟΜΕΝΑ ΜΕΤΑΦΟΡΑΣ ΜΑΖΑΣ ΚΑΙ ΕΝΕΡΓΕΙΑΣ
| Τίτλος | ΦΑΙΝΟΜΕΝΑ ΜΕΤΑΦΟΡΑΣ ΜΑΖΑΣ ΚΑΙ ΕΝΕΡΓΕΙΑΣ / HEAT AND MASS TRANSPORT PHENOMENA |
| Κωδικός | 226 |
| Σχολή | Πολυτεχνική |
| Τμήμα | Μηχανολόγων Μηχανικών |
| Κύκλος / Επίπεδο | 1ος / Προπτυχιακό |
| Περίοδος Διδασκαλίας | Εαρινή |
| Υπεύθυνος/η | Ανανίας Τομπουλίδης |
| Κοινό | Ναι |
| Κατάσταση | Ενεργό |
| Course ID | 600014333 |
Πρόγραμμα Σπουδών: ΠΡΟΓΡΑΜΜΑ ΣΠΟΥΔΩΝ ΜΗΧΑΝΟΛΟΓΩΝ ΜΗΧΑΝΙΚΩΝ
Εγγεγραμμένοι φοιτητές: 8
| Κατεύθυνση | Τύπος Παρακολούθησης | Εξάμηνο | Έτος | ECTS |
|---|---|---|---|---|
| Ενεργειακός | Επιλογής Κατεύθυνσης | 8 | 4 | 5 |
| Κατασκευαστικός | Επιλογή της Άλλης Κατεύθυνσης | 8 | 4 | 5 |
| Βιομηχανικής Διοίκησης | Επιλογή της Άλλης Κατεύθυνσης | 8 | 4 | 5 |
| Τίτλος | ΦΑΙΝΟΜΕΝΑ ΜΕΤΑΦΟΡΑΣ ΜΑΖΑΣ ΚΑΙ ΕΝΕΡΓΕΙΑΣ |
| Ακαδημαϊκό Έτος | 2021 – 2022 |
| Περίοδος Τάξης | Εαρινή |
| Διδάσκοντες μέλη ΔΕΠ | |
| Ώρες Εβδομαδιαία | 5 |
| Class ID | 600192403
|
Τρόπος Παράδοσης
- Πρόσωπο με πρόσωπο
Ηλεκτρονική Διάθεση Μαθήματος
- e-Οδηγός Σπουδών https://qa.auth.gr/el/class/1/600192403
- eLearning (Moodle): https://elearning.auth.gr/course
Γλώσσα Διδασκαλίας
- Ελληνικά (Διδασκαλία, Εξέταση)
- Αγγλικά (Εξέταση)
Προαπαιτήσεις
Προαπαιτούμενα Μαθήματα
- 113 ΘΕΡΜΟΔΥΝΑΜΙΚΗ Ι
- 118 ΜΗΧΑΝΙΚΗ ΡΕΥΣΤΩΝ Ι
- 122 ΜΕΤΑΔΟΣΗ ΘΕΡΜΟΤΗΤΑΣ
Γενικές Προαπαιτήσεις
Θερμοδυναμική, μετάδοση θερμότητας, μηχανική ρευστών
Μαθησιακά Αποτελέσματα
1) να κατανήσουν τους κοινούς μηχανισμούς μοριακής διάχυσης στα φαινόμενα μεταφοράς μάζας και ενέργειας μέσω μικροσκοπικής θεώρησης και κινητικής θεωρίας.
2) να κατανοήσουν τις αρχές διατήρησς μάζας και ενέργειας
3) να περιγράφουν μαθηματικά και να επιλύουν προβλήματα μεταφοράς μάζας και ενέργειας χωρίς/με συναγωγή
4) να κατανοήσουν την επίδραση της τύρβης στα φαινόμενα μεταφοράς
5) να είναι σε θέση να καταστρώσουν την αριθμητική επίλυση προβλημάτων μεταφοράς μάζας και ενέργειας με/χωρίς χημικές αντιδράσεις
Γενικές Ικανότητες
- Εφαρμογή της γνώσης στην πράξη
- Αναζήτηση, ανάλυση και σύνθεση δεδομένων και πληροφοριών, με τη χρήση και των απαραίτητων τεχνολογιών
- Λήψη αποφάσεων
- Αυτόνομη εργασία
- Ομαδική εργασία
- Εργασία σε διεθνές περιβάλλον
- Επίδειξη κοινωνικής, επαγγελματικής και ηθικής υπευθυνότητας και ευαισθησίας σε θέματα φύλου
- Άσκηση κριτικής και αυτοκριτικής
- Προαγωγή της ελεύθερης, δημιουργικής και επαγωγικής σκέψης
Περιεχόμενο Μαθήματος
Το μάθημα θα παρέχει το θεωρητικό και το εφαρμοσμένο υπόβαθρο για την κατανόηση φαινομένων μεταφοράς μάζας, ενέργειας και ορμής και θα επικεντρωθεί κυρίως στα φαινόμενα μεταφοράς μάζας για ενεργειακές εφαρμογές. Θα δοθεί έμφαση στη μικροσκοπική και στη μακροσκοπική δομή ώστε να γίνουν κατανοητές οι κοινές αρχές που διέπουν τα φαινόμενα μεταφοράς και τις ιδιότητές τους, με έμφαση στη διάχυση.
Εισαγωγή: Βασικές αρχές και ορισμοί. Διαφορικές εξισώσεις μεταφοράς μάζας. Συνήθεις οριακές συνθήκες. Φαινομενολογική θεωρία μοριακής διάχυσης και ο πρώτος νόμος του Fick. Κατανομές συγκέντρωσης σε ρευστά σε ηρεμία. Μόνιμη και μεταβατική μοριακή διάχυση. Ακριβείς αναλυτικές λύσεις πρότυπων προβλημάτων. Διάχυση με ομογενή και ετερογενή χημική αντίδραση. Σχετική επίδραση των ρυθμών μεταφοράς μάζας και αντίδρασης. Διάχυση αερίων σε πορώδη υλικά: Μοριακή διάχυση, διάχυση Knudsen και ιξώδης ροή. Μεταφορά μάζας με συναγωγή: Αδιαστατοποίηση και αδιάστατοι αριθμοί στα φαινόμενα μεταφοράς μάζας και ενέργειας. Διαφορετικά παραδείγματα και απλοποιητικές παραδοχές. Η επίδραση των αριθμών Reynolds και Peclet. Τυρβώδης διάχυση.
Ανάλυση της διαφορικής και ολοκληρωτικής μορφής των εξισώσεων διατήρησης σε κλειστά και ανοικτά συστήματα. Χρήση υπολογιστικών τεχνικών για την αριθμητική επίλυση φαινομένων μεταφοράς μάζας. Αριθμητικές τεχνικές για την επίλυση συνδυασμένων, μεταβατικών φαινομένων μεταφοράς θερμότητας και μάζας με τη χρήση της μεθόδου των πεπερασμένων διαφορών και με την πιθανή παρουσία όρων πηγής λόγω χημικών αντιδράσεων.
Λέξεις Κλειδιά
Φαινόμενα μεταφοράς μάζας και ενέργειας, μοριακή διάχυση, τυρβώδης διάχυση, συναγωγή, αριθμητική επίλυση
Τύποι Εκπαιδευτικού Υλικού
- Σημειώσεις
- Διαφάνειες
- Πολυμεσικό υλικό
- Βιβλίο
Χρήση Τεχνολογιών Πληροφορίας και Επικοινωνιών
Χρήση Τ.Π.Ε.
- Χρήση Τ.Π.Ε. στη Διδασκαλία
- Χρήση Τ.Π.Ε. στην Επικοινωνία με τους φοιτητές
Περιγραφή
Παρουσιάσεις Powerpoint σε προβολικό, παρουσιάσεις video σε προβολικό. Iστοσελίδα μαθήματος: http://elearning.auth.gr/. Συνιστάται ο συχνός έλεγχος της ιστοσελίδας του μαθήματος για ανακοινώσεις και καινούριο υλικό. Η εγγραφή στο μάθημα μέσω elearning είναι υποχρεωτική.
Οργάνωση Μαθήματος
| Δραστηριότητες | Φόρτος Εργασίας | ECTS | Ατομικά | Ομαδικά | Erasmus |
|---|---|---|---|---|---|
| Διαλέξεις | 45 | 1,5 | |||
| Μελέτη και ανάλυση βιβλίων και άρθρων | 40 | 1,3 | |||
| Φροντιστήριο | 20 | 0,7 | |||
| Εκπόνηση μελέτης (project) | 30 | 1 | |||
| Συγγραφή εργασίας / εργασιών | 10 | 0,3 | |||
| Εξετάσεις | 5 | 0,2 | |||
| Σύνολο | 150 | 5 |
Αξιολόγηση Φοιτητών
Περιγραφή
Η τελική βαθμολογία των φοιτητών προσδιορίζεται από τη σύνθεση της βαθμολογίας σε μια μελέτη (project) που πραγματοποιείται στη διάρκεια του εξαμήνου και εξετάζεται προφορικά, από μια γραπτή εξέταση προόδου και μια τελική εξέταση. Ο αλγόριθμος υπολογισμού είναι 0,2 * βαθμός project + 0,3 * βαθμός εξέτασης προόδου + 0,6* βαθμός τελικής εξέτασης
Μέθοδοι Αξιολόγησης Φοιτητών
- Γραπτή Εξέταση με Ερωτήσεις Σύντομης Απάντησης (Διαμορφωτική, Συμπερασματική)
- Γραπτή Εξέταση με Ερωτήσεις Εκτεταμένης Απάντησης (Διαμορφωτική, Συμπερασματική)
- Γραπτή Εργασία (Διαμορφωτική, Συμπερασματική)
- Προφορική Εξέταση (Διαμορφωτική, Συμπερασματική)
Βιβλιογραφία
Βιβλιογραφία μαθήματος (Εύδοξος)
1) Brodkey & Hershey «Φαινόμενα Μεταφοράς», (18548900) Επιμ. Ν. Ανδρίτσος, 2016 Εκδ. Τζιόλας
2) Ασημακόπουλος Δ., Λυγερού Β., Αραμπατζής Γ., (22769373) 2012 «Μεταφορά Μάζας και Θερμότητας». Εκδ. Παπασωτηρίου, Αθήνα.
3) Μεταφορά Μάζας και Θερμότητας, 5η Έκδοση (50655951) 2016, Cengel Yunus., Ghajar A., ΕΚΔ. ΤΖΙΟΛΑ & ΥΙΟΙ Α.Ε.
4) ΜΕΤΑΦΟΡΑ ΘΕΡΜΟΤΗΤΑΣ ΚΑΙ ΜΑΖΑΣ (32997961) 2013, Bergman, Lavine, Incropera, Dewitt, Εκδ. ΦΟΥΝΤΑΣ
Επιπρόσθετη βιβλιογραφία για μελέτη
1) E.L. Cussler, Diffusion-Mass Transfer in Fluid Systems, 2nd Ed., Cambridge University Press, NY (1997). [Κεντρική Βιβλιοθήκη, Ταξ. αρ.: 660.284 23 CUS]
2) R.B. Bird, W.E. Stewart, and E.N. Lightfoot, Transport Phenomena, John Wiley & Sons, New York (2001). [Κεντρική Βιβλιοθήκη, Ταξ. αρ.: 660.284 2 BIR]
3) ΦΑΙΝΟΜΕΝΑ ΜΕΤΑΦΟΡΑΣ ΣΤΗΝ ΑΤΜΟΣΦΑΙΡΑ (12867190), 2011 ΜΟΥΣΙΟΠΟΥΛΟΣ ΝΙΚΟΛΑΟΣ, Εκδ. Σ. Γιαχούδης & ΣIA O.E.
Τελευταία Επικαιροποίηση
20-02-2020
