Tίτλος του μαθήματος

Μηχανική των Ρευστών

Κωδικός αριθμός μαθήματος

TAE461

Τύπος του μαθήματος

Υποχρεωτικό  (Επιλογής)

Επίπεδο του μαθήματος

Προπτυχιακό

Έτος σπουδών

Τρίτο, Τέταρτο

Εξάμηνο

Πέμπτο, ΄Έβδομο

Πιστωτικές μονάδες ECTS

5

Όνομα του διδάσκοντος/των διδασκόντων

Β. Λουκόπουλος, Επ. Καθηγητής 

Β. Γερογιάννης, Καθηγητής  

Επιδιωκόμενα μαθησιακά αποτελέσματα του μαθήματος

Στο τέλος αυτού του μαθήματος ο φοιτητής θα μπορεί να

  1. Να γνωρίζει τις ιδιότητες των ρευστών.
  2. Να γνωρίζει τις κατηγορίες των ρευστών (Νευτώνεια, μη Νευτώνεια, Ιδανικά), καθώς και τα διάφορα είδη ροής (στρωτή, τυρβώδης, μόνιμη, μη μόνιμη, στροβιλή, αστρόβιλη, κ.λπ.).
  3. Να μπορεί να μελετά ρευστά σε κατάσταση ισορροπίας.
  4. Να μπορεί να μελετά ρευστά τα οποία βρίσκονται σε κίνηση.
  5. Να μπορεί να μελετά την δυναμική των ρευστών.
  6. Να μπορεί να εφαρμόζει τις κινηματικές εξισώσεις (συνέχειας, ορμής, ενέργειας) για την επίλυση προβλημάτων ροής ρευστών.
  7. Να μπορεί να εφαρμόζει την διαστατική ανάλυση και ομοιότητα για την μελέτη των πεδίων ροής.
  8. Να είναι σε θέση να μετατρέψει το φυσικό πρόβλημα σε μαθηματικό και να επιλέγει την κατάλληλη μέθοδο επίλυσης, αξιολογώντας και ερμηνεύοντας τα αποτελέσματα των υπολογισμών.
  9. Να μπορεί να εφαρμόζει τις βασικές αρχές της Μηχανικής των Ρευστών στην μετεωρολογία, αστροφυσική, εμβιομηχανική, αεροδυναμική, στις ανανεώσιμες πηγές ενέργειας, κ.λπ.

Δεξιότητες

Στο τέλος αυτού του μαθήματος ο φοιτητής θα έχει περαιτέρω αναπτύξει τις ακόλουθες δεξιότητες

  1. Ικανότητα να επιδεικνύει γνώση και κατανόηση των ουσιωδών δεδομένων, εννοιών, αρχών και θεωριών που σχετίζονται με τη Μηχανική Ρευστών. 
  2. Ικανότητα να εφαρμόζει αυτή τη γνώση και κατανόηση στη λύση ποιοτικών και ποσοτικών προβλημάτων μη οικείας φύσης.
  3. Ικανότητα να υιοθετεί και να εφαρμόζει μεθοδολογία στη λύση μη οικείων προβλημάτων.
  4. Δεξιότητες μελέτης που χρειάζονται για τη συνεχή επαγγελματική ανάπτυξη.
  5. Ικανότητα να αλληλεπιδρά με άλλους σε προβλήματα φυσικής ή διεπιστημονικής φύσης.

Προαπαιτήσεις

Δεν υπάρχουν προαπαιτούμενα μαθήματα. Οι φοιτητές πρέπει να έχουν τουλάχιστον βασική γνώση Διανυσματικής Ανάλυσης, καθώς και Συνήθων Διαφορικών Εξισώσεων και Διαφορικών Εξισώσεων με Μερικές Παραγώγους.

Περιεχόμενα (ύλη) του μαθήματος

  1. Γενικές έννοιες και ορισμοί.
  2. Στατική των ρευστών.
  3. Κινηματική των ρευστών.
  4. Ανάλυση της κινήσεως του ρευστού.
  5. Εξίσωση συνεχείας και ροϊκή συνάρτηση.
  6. Ιδανικά ρευστά – Εξισώσεις κινήσεως και ολοκληρώματα αυτών.
  7. Πραγματικά ρευστά – Κινηματικές εξισώσεις αυτών.
  8. Ολοκληρωτικές εξισώσεις κινήσεως.
  9. Εξίσωση ενέργειας.
  10. Θεωρία οριακού στρώματος.
  11. Θεωρία θερμικού οριακού στρώματος.
  12. Τυρβώδης ροή, Μοντέλα Τύρβης. 
  13. Ειδικά θέματα ρευστομηχανικής(ευστάθεια ροής, MHD, FHD, πολυφασική ροή).

Συνιστώμενη βιβλιογραφία προς μελέτη

1) «Μηχανική Ρευστών», Α. Γούλας, Εκδόσεις Γιαχούδη-Γιαπούλη

2) «Μηχανική Ρευστών»,Ι. Δ. Δημητρίου, Τεύχος Α, Εκδ. Γ. Φούντας Προτεινόμενη βιβλιογραφία:

3) «Μηχανική των ρευστών», Τσαγγάρης Σ., Εκδόσεις Συμεών, Αθήνα 1995.

4) «Μηχανική των Ρευστών», Αθ. Α. Αργυρίου, Παν/κές Παραδόσεις, (Πάτρα 2006)

5) «Ρευστομηχανική Ι,ΙΙ», Ν. Καφούσιας, Εκδόσεις Παν/μίου Πατρών, Πάτρα 1990.

6) «Boundary-Layer Theory», H. Schlichting, K. Gersten, Springer, 2000.

7) «Fluid Mechanics», L.D. Landau and E.M. Lifshitz, Butterworth-Heinemann Ltd, 1987.

Διδακτικές και μαθησιακές μέθοδοι

Παραδόσεις με χρήση διαφανειών ή/και παρουσιάσεις με powerpoint, φροντιστήρια με υποδειγματική επίλυση προβλημάτων σύνθεσης, επίλυση συνθετικών προβλημάτων από τους φοιτητές σε ομάδες των δύο ατόμων

Μέθοδοι αξιολόγησης/βαθμολόγησης

1)       Παράδοση εργασίας επίλυσης προβλήματος (1.5 μονάδες, επιπροσθέτως του τελικού βαθμού, υπολογίζεται μόνον όταν στην τελική εξέταση ο φοιτητής εξασφαλίσει βαθμό 5)

2)       Γραπτή εξέταση (100% του τελικού βαθμού)

Γλώσσα διδασκαλίας

Ελληνικά. Μπορούν όμως να γίνουν οι παραδόσεις στην αγγλική γλώσσα στην περίπτωση που αλλοδαποί φοιτητές παρακολουθούν το πρόγραμμα.