Πειραματική Υδραυλική

Απαιτούμενες Γνώσεις

Συνιστάται στους φοιτητές να έχουν τις βασικές γνώσεις Μηχανικής Ρευστών και Εφαρμοσμένης Υδραυλικής.

Κεφάλαια Μαθήματος

#	Τίτλος	Διδακτέα Ύλη	Ώρες
1	Διαστατική Ανάλυση	Eισαγωγή. Διαστατική ανάλυση, θεώρημα Π του Buckingham, εφαρμογές.	1Χ4=4
2	Ομοιότητα - Υδραυλικά ομοιλωματα	Αδιαστατοπίηση των εξισώσεων Navier-Stokes, χαρακτηριστικοί αδιάστατοι αριθμοί. Θεωρία ομοιότητας. Πλήρης και μερική ομοιότητα. Ομοιότητα κατά Reynolds και κατά Froude. Θεωρία και κατασκευή υδραυλικών εργαστηριακών ομοιωμάτων. Επίσκεψη στο εργαστήριο. Επίδειξη εργαστηριακών οργάνων και συσκευών σε χρήση από Διπλωματικές και Μεταπτυχιακές εργασίες.	2Χ4=4
3	Μετρήσεις	Mέτρηση πυκνότητας, ιξώδους, υδροστατικής πίεσης και στάθμης. Mέτρηση στατικής πίεσης σε ροή. Mέτρηση ταχύτητας. Σωλήνας Pitot. Mέθοδοι μέτρησης παροχής σε κλειστούς και ανοικτούς αγωγούς.	1Χ4=4
4	Ανάλυση σφαλμάτων	Σφάλματα και εκτίμηση πειραματικών σφαλμάτων. Στατιστική ανάλυση πειραματικών δεδομένων.	1Χ4=4
5	Μετρήσεις τύρβης - δειγματοληψία	Θεωρία τύρβης, απόκριση μετρητικών οργάνων, φάσματα και δειγματοληψία δεδομένων σε τυρβώδη ροή, συχνότητα Nyquist, μετρήσεις.	1Χ4=4
6	Όργανα μέτρησης τύρβης	AνεμομετρίαLaser. Aνεμόμετρα θερμού και ψυχρού νήματος. Τεχνικές LIF (laser-induced fluorescence), PLIF (planar LIF), PIV (particle image velocimetry).	1Χ4=4
7	Πειράματα - εργαστηριακές ασκήσεις	1. Ρύθμιση ροομέτρου - γραμμικές και τοπικές απώλειες ενέργειας σε αγωγούς υπό πίεση. 2. Μετρήσεις ταχύτητας και διατμητικών τάσεων σε ανοικτό αγωγό. 3. Μετρήσεις ταχύτητας σε τυρβώδη φλέβα αέρα (Jet). 4. Μετρήσεις τύρβης σε θερμαινόμενη φλέβα. 5. Μετρήσεις συντελεστή αντίστασης κυλίνδρου σε υδροσήραγγα. 6. Παρουσίαση – εξέταση εργαστηριακών ασκήσεων.	6Χ4=24

Μαθησιακοί Στόχοι

1. Αφομοίωση βασικών γνώσεων διαστατικής ανάλυσης και θεωρίας ομοιότητας για τη διεξαγωγή πειραματικής έρευνας και γενικότερα πειραματικών μετρήσεων σε προβλήματα της υδραυλικής και θαλάσσιας υδραυλικής.
2. Εξοικείωση με εργαστηριακές μετρήσεις και επεξεργασία δεδομένων.
3. Ικανότητα σχεδιασμού πειραματικών συσκευών και εργαστηριακών ομοιωμάτων υδραυλικών έργων.
4. Εκτίμηση πειραματικών σφαλμάτων

Μέθοδοι και Μέσα Διδασκαλίας και Μάθησης

Μέθοδοι Διδασκαλίας	Διαλέξεις και επίλυση παραδειγμάτων στην τάξη.
Μέσα διδασκαλίας	Διδασκαλία στον πίνακα. Διαφάνειες PowerPoint και προβολή video.
Εργαστήρια	Ναι
Χρήση ΗΥ και προγραμμάτων	Χρήση Η/Υ για τη λήψη μετρήσεων καθώς και για την ανάλυση, επεξεργασία και παρουσίαση των πειραματικών αποτελεσμάτων.
Ασκήσεις - Εφαρμογές	Ναι (θεωρητικές και εργαστηριακές).
Θέματα (εργασίες και τεχνικές εκθέσεις)	Οι φοιτητές εκπονούν εργαστηριακές ασκήσεις σε ομάδες. Για κάθε άσκηση παραδίδουν Τεχνική Έκθεση.

Αξιολόγηση Επίδοσης

• Τελική γραπτή εξέταση: 60%
• Θέματα (εργασίες και τεχνικές εκθέσεις): 40%

Συγγράμματα - Βιβλιογραφία

1. Πειραματική Υδραυλική, Σημειώσεις υπό Π. Παπανικολάου.
2. Διάφορα φυλλάδια που διανέμονται κατά περίπτωση από την ελληνική και διεθνή βιβλιογραφία.
3. Μπεργελές, Γ, Παπαντώνης, Δ και Τσαγγάρης, Σ, 1998. Τεχνικές μετρήσεις ρευστομηχανικών μεγεθών. Εκδόσεις Συμεών, Αθήνα.
4. Τρικαλινός, Χ., 2014. Εισαγωγή Στη Θεωρία Σφαλμάτων. ΕΚΠΑ, Τμήμα Φυσικής, Εργαστήριο Φυσικής.
5. Χριστοδούλου, Γ., 1985. Στοιχεία πειραματικής υδραυλικής. Εκδόσεις ΕΜΠ.
6. Bendat, JS, and Piersol, AG, 1971. Random data: Analysis and measurement procedures. Wiley.
7. Drain, LE, 1980. The laser-Doppler technique. Wiley.
8. Goldstein, RJ, Ed. 1996. Fluid mechanics measurements. Taylor and Francis.
9. Japan society of mechanical engineers, (Ed.) 1988. Visualizedflow. Pergamon.
10. Perry, AE, 1982. Hot wire anemometry. Clarendon Press.
11. Raffel, M, Willert, C, and Kompenhans, J, 1997. Particleimagevelocimetry. Springer.
12. Sharp, JJ, 1981. Hydraulic modeling. Butterworths.

Διδασκαλία:

• Παρασκευή, 08:45 – 12:30,
  Αίθουσες:
  • Αμφ. Ηχοτεχνίας