Παρουσίαση Εργαστηρίων του Τμήματος Μηχανολογίας

Transcript

1 Παρουσίαση Εργαστηρίων του Τμήματος Μηχανολογίας Εργαστήριο Ήπιων Μορφών Ενέργειας και Προστασίας Περιβάλλοντος ( Το Εργαστήριο Ήπιων Μορφών Ενέργειας και Προστασίας Περιβάλλοντος (ΗΜΕ & ΠΡΟΠΕ) λειτουργεί από τα τέλη της δεκαετίας του '80 στο ΤΕΙ Πειραιά. Στην πολύχρονη λειτουργία του το Εργαστήριο έχει συσσωρεύσει σημαντική γνώση και εμπειρία σε ένα ευρύ φάσμα θεματικών πεδίων στους τομείς της ενέργειας και του περιβάλλοντος. Οι στόχοι του Εργαστηρίου περιλαμβάνουν: Την παροχή υψηλής ποιότητας εκπαίδευσης προπτυχιακού και μεταπτυχιακού επιπέδου στα πεδία της εξειδίκευσής του. Την ανάπτυξη ερευνητικών και μελετητικών δραστηριοτήτων στα θεματικά πεδία της ενέργειας και του περιβάλλοντος με έμφαση στις εφαρμογές των ανανεώσιμων πηγών ενέργειας (ΑΠΕ). Τη δημιουργία της κατάλληλης υποδομής για την υποστήριξη των ερευνητικών και εκπαιδευτικών του δραστηριοτήτων. Την καταξίωσή του σε εθνικό και σε ευρωπαϊκό επίπεδο ως ένα από τα πλέον εξειδικευμένα ερευνητικά εργαστήρια σε ενεργειακά και περιβαλλοντικά θέματα. Στα πλαίσια αυτά το Εργαστήριο παρέχει υψηλής ποιότητας εκπαιδευτικό έργο σε ένα ευρύ φάσμα πεδίων σχετικών με τις Ανανεώσιμες-Ήπιες Μορφές Ενέργειας (ΗΜΕ), δίνοντας ιδιαίτερη έμφαση στις προϋποθέσεις και τις δυνατότητες εφαρμογής τους στον ελλαδικό χώρο. Επιπλέον, το Εργαστήριο ΗΜΕ & ΠΡΟΠΕ λειτουργεί, σε συνεργασία με το γνωστό Πανεπιστήμιο Heriot-Watt του Η.Β., Μεταπτυχιακό Πρόγραμμα στην "Ενέργεια"(MSc in Energy), όπου διδάσκεται σειρά μαθημάτων σε ένα ευρύ φάσμα σύγχρονων ενεργειακών και περιβαλλοντικών θεμάτων. Παράλληλα, το Εργαστήριο ΗΜΕ & ΠΡΟΠΕ έχει συσσωρεύσει σημαντική εμπειρία στην εκπόνηση ερευνητικών και μελετητικών έργων σε θέματα Ανανεώσιμων-Ήπιων Μορφών Ενέργειας και Τεχνολογίας Περιβάλλοντος, με έμφαση σε πεδία όπως: Εφαρμογές αιολικής-ηλιακής ενέργειας και αξιοποίησης υδάτινων πόρων Τεχνική και οικονομική αξιολόγηση ενεργειακών επενδύσεων Υβριδικά ενεργειακά συστήματα Υδρο-αιολικά ενεργειακά συστήματα Ορθολογική διαχείριση και εξοικονόμηση ενέργειας στον Κτιριακό Τομέα Συστήματα αποθήκευσης ενέργειας Εξοικονόμηση-ορθολογική χρήση ενέργειας στη Βιομηχανία Συστήματα συμπαραγωγής Μελέτη ενεργειακής συμπεριφοράς-πρόβλεψη πεδίου ροής σε Ρευστοδυναμικές Μηχανές Παρουσίαση Εργαστηρίων του Τμήματος Μηχανολογίας 1

2 Μελέτη μονάδων αφαλάτωσης με ΑΠΕ Εκτίμηση περιβαλλοντικών επιπτώσεων σταθμών παραγωγής ενέργειας Εναλλακτικά Καύσιμα-Βιοκαύσιμα Τέλος, το Εργαστήριο δημοσιεύει σημαντικό αριθμό εργασιών σε διεθνή και εθνικά περιοδικά και σε καθιερωμένα επιστημονικά συνέδρια. Έχει επίσης εκδώσει ικανό αριθμό βιβλίων στην περιοχή των Εφαρμογών των Ήπιων Μορφών Ενέργειας και της Προστασίας του Περιβάλλοντος και επιμελείται διεθνείς εκδόσεις σε σύγχρονα ενεργειακά θέματα. Ερευνητικές δραστηριότητες Το Εργαστήριο Ήπιων Μορφών Ενέργειας & Προστασίας Περιβάλλοντος δραστηριοποιείται στην εφαρμοσμένη έρευνα στα πλαίσια κυρίως εθνικών και ευρωπαϊκών ερευνητικών προγραμμάτων σε συνεργασία με δημόσιους και ιδιωτικούς φορείς, ενώ δίνει ιδιαίτερη έμφαση και στην ανάπτυξη βασικής έρευνας, η οποία αν και δεν χρηματοδοτείται αποτελεί έναν από τους προορισμούς των Εργαστηρίων δημόσιων Ανώτατων Εκπαιδευτικών Ιδρυμάτων, συμβάλλοντας στην ανάπτυξη της επιστήμης και τη συνεχή βελτίωση της εκπαιδευτικής διαδικασίας. Στα πλαίσια αυτά καταγράφονται συστηματικές ερευνητικές προσπάθειες στα αντικείμενα των Τεχνολογιών Ενέργειας και ειδικότερα όλων των εφαρμογών ΑΠΕ, της Τεχνικο-Οικονομικής Ανάλυσης και Αξιολόγησης Ενεργειακών Συστημάτων, της Προστασίας του Περιβάλλοντος και των Τεχνολογιών Αντιρρύπανσης. Ειδικότερα, το Εργαστήριο δραστηριοποιείται στους ακόλουθους τομείς: Σχεδιασμός-Προγραμματισμός Υλοποίησης Ενεργειακών Επενδύσεων Βασισμένων σε ΑΠΕ Αξιολόγηση Αιολικού, Ηλιακού και Υδάτινου Δυναμικού Υπολογισμός της Ενεργειακής Παραγωγής Αιολικών Πάρκων, Φωτοβολταϊκών Εγκαταστάσεων και Μικρών Υδροηλεκτρικών Σταθμών Βέλτιστη Χωροθέτηση Ενεργειακών Σταθμών Βασισμένων σε ΑΠΕ Οικονομοτεχνική Αξιολόγηση Βιωσιμότητας Ενεργειακών Επενδύσεων Προγραμματισμός Εγκατάστασης και Συντήρησης Ενεργειακών Σταθμών Βασισμένων σε ΑΠΕ Παρουσίαση Εργαστηρίων του Τμήματος Μηχανολογίας 2

3 Προσδιορισμός Μέγιστης Διείσδυσης ΑΠΕ (Αιολική-Ηλιακή Ενέργεια) σε Αυτόνομα Ηλεκτρικά Δίκτυα Ενεργειακή Ανάλυση και Βέλτιστη Διαστασιολόγηση Αιολικών-Αναστρέψιμων Υδροηλεκτρικών Σταθμών Ενεργειακός Σχεδιασμός και Ανάλυση Βιωσιμότητας Αυτόνομων Υβριδικών Εγκαταστάσεων Ηλεκτροπαραγωγής για Απομονωμένους Χρήστες (Κατοικίες, Σταθμούς Τηλεπικοινωνιών, Φάρους κ.α.) Ενεργειακή και Οικονομοτεχνική Αξιολόγηση Συστημάτων Αποθήκευσης Ενέργειας Ανάπτυξη Ηλιακών Θερμικών Συστημάτων Σχεδιασμός Ηλιο-Γεωθερμικών Θερμοκηπίων Ενεργειακή-Οικονομική Ανάλυση Μονάδων Αξιοποίησης Βιομάζας-Βιοκαυσίμων Διερεύνηση Περιβαλλοντικών Επιπτώσεων Ενεργειακών Έργων Ανάλυση-Σχεδιασμός Μονάδων Αφαλάτωσης Εκτίμηση Περιβαλλοντικών Επιπτώσεων Ενεργειακών Σταθμών Βασισμένων σε ΑΠΕ Καταγραφή της Κοινωνικής Αποδοχής Σταθμών ΑΠΕ (π.χ. Αιολικών Πάρκων, Φωτοβολταϊκών Εγκαταστάσεων, Μικρών Υδροηλεκτρικών) στον Ελλαδικό Χώρο Αποτίμηση της Ατμοσφαιρικής Ρύπανσης Μεγάλων Σταθμών Ηλεκτροπαραγωγής Άριστος Σχεδιασμός Συστημάτων Αποκομιδής και Διαχείρισης Αστικών Απορριμμάτων για Μεγάλους Αστικούς Δήμους Σχεδιασμός Συστημάτων Εξοικονόμησης Ενέργειας σε Κτίρια του Τριτογενή Τομέα και σε Βιομηχανικές Μονάδες Σχεδιασμός Συστημάτων Ορθολογικής Χρήσης και Εξοικονόμησης Ενέργειας στον Κτιριακό Τομέα Σχεδιασμός Συστημάτων Συμπαραγωγής με χρήση Φυσικού Αερίου Ενημέρωση-Ευαισθητοποίηση Πολιτών σε Θέματα Προστασίας Περιβάλλοντος Αξιολόγηση Ενεργειακών Αποθεμάτων-Εναλλακτικά Καύσιμα Ανάπτυξη και Αξιολόγηση Διδακτικών Μεθόδων σε θέματα Ενέργειας και Περιβάλλοντος Ενημέρωση-Ευαισθητοποίηση Πολιτών σε Θέματα Εξοικονόμησης Ενέργειας και Υιοθέτησης έργων ΑΠΕ Αερο-θερμοδυναμικός Σχεδιασμός Ρευστοδυναμικών Μηχανών Υπολογιστική Προσομοίωση και Πειραματική Αξιολόγηση Πεδίων Ροής σε Σύνθετες Γεωμετρίες Παρουσίαση Εργαστηρίων του Τμήματος Μηχανολογίας 3

4 ΕΡΓΑΣΤΗΡΙΟ ΜΗΧΑΝΩΝ ΕΣΩΤΕΡΙΚΗΣ ΚΑΥΣΗΣ Το μαθήματα που διδάσκονται από το προσωπικό του Εργαστηρίου Μηχανών Εσωτερικής Καύσης (Μ.Ε.Κ.) του Τμήματος Μηχανολογίας της Σ.Τ.ΕΦ. του Τ.Ε.Ι. Πειραιά είναι Μηχανές Εσωτερικής Καύσης Ι (Μ.Ε.Κ. Ι) και Μηχανές Εσωτερικής Καύσης ΙΙ (Μ.Ε.Κ. ΙΙ). Το μάθημα Μ.Ε.Κ. Ι διδάσκεται στο Δ εξάμηνο ως υποχρεωτικό μάθημα και αποτελείται από Θεωρία και Εργαστήριο, με ξεχωριστή βαθμολόγηση. Σκοπός του μαθήματος είναι η πρώτη επαφή και εξοικείωση των φοιτητών με τις γενικές αρχές λειτουργίας, ιδιαιτερότητες, πλεονεκτήματα, εφαρμογές και βασικές σχέσεις υπολογισμού κινητήρων Έμφαση δίνεται στις αρχές λειτουργίας των εμβολοφόρων Μ.Ε.Κ. καθώς και σε θέματα θερμοδυναμικής και αρχών υπολογισμού τους. Κάποια βασικά θέματα που καλύπτονται είναι: 2-Χ και 4-Χ λειτουργία. Κινητήρας Otto και Diesel. Κινητήρας Wankel. Θεωρητικοί και πραγματικοί κύκλοι εμβολοφόρων Μ.Ε.Κ.. Βαθμοί απόδοσης, πλήρωσης, έργο, ισχύς, βαθμός απόδοσης, ειδική κατανάλωση καυσίμου, κλπ. Περιγραφή υποσυστημάτων (ψύξη, λίπανση, κίνηση βαλβίδων). Βασικές ιδιότητες καυσίμων και αρχές θεωρίας καύσης (στοιχειομετρία, λόγος ισοδυναμίας αέρα-καυσίμου κλπ). Μελλοντικές τάσεις. Εισαγωγή στους αεριοστρόβιλους. Η διδασκαλία της Θεωρίας συμπληρώνεται από τις Εργαστηριακές ασκήσεις οι οποίες μεταξύ άλλων περιλαμβάνουν: Επίδειξη υποσυστημάτων Μ.Ε.Κ. σε εργαστηριακά μοντέλα. Επίδειξη λειτουργίας εργαστηριακό αεριοστρόβιλου. Επίδειξη λειτουργίας εργαστηριακής Μ.Ε.Κ. με διάφανο κύλινδρο. Μετρήσεις ροπής, ισχύος, ειδικής κατανάλωσης κλπ, σε εργαστηριακό κινητήρα τοποθετημένο σε ηλεκτρική πέδη. Το μάθημα Μ.Ε.Κ. ΙΙ διδάσκεται στο Ζ εξάμηνο και αποτελείται από Θεωρία και Εργαστήριο, με ξεχωριστή βαθμολόγηση. Σκοπός του μαθήματος είναι η εμβάθυνση σε θέματα λειτουργίας Μ.Ε.Κ. Κάποια βασικά θέματα που καλύπτονται είναι: Κινηματικός μηχανισμός και ροή δυνάμεων. Ζυγοστάθμιση. Στρεπτικές ταλαντώσεις. Η διδασκαλία της Θεωρίας συμπληρώνεται από Εργαστηριακά μαθήματα τα οποία επικεντρώνονται στην περιγραφή και ανάλυση σύγχρονων συστημάτων Μ.Ε.Κ., όπως: Συστήματα προετοιμασίας μίγματος κινητήρων Otto (εξαεριωτήρες, συστήματα έγχυσης). Συστήματα προετοιμασίας μίγματος κινητήρων Diesel (συστήματα έγχυσης, μηχανικές αντλίες, συστήματα κοινής γραμμής). Παρουσίαση Εργαστηρίων του Τμήματος Μηχανολογίας 4

5 Συστήματα έναυσης κινητήρων Otto (πλατίνες, ηλεκτρονική ανάφλεξη). Ρύποι, καταλύτες. Συστήματα υπερπλήρωσης. Κινητήρες Wankel. Το προσωπικό του Εργαστηρίου αποτελείται από τους: Α. Θεοδωρακάκος, Επίκουρος καθηγητής. Μ. Τζανακάκης, Τεχνικό Προσωπικό. Κ. Κορρές, Έκτατο Εκπαιδευτικό Προσωπικό. Κ. Παπαδόπουλος, Έκτατο Εκπαιδευτικό Προσωπικό. Η συνεχής προσπάθεια όλων των ανθρώπων του εργαστηρίου επικεντρώνεται κυρίως στους παρακάτω τομείς: Παροχή όσο το δυνατόν καλύτερης εκπαίδευσης στους σπουδαστές, σε ότι αφορά το σύνθετο αντικείμενο των Μ.Ε.Κ.. Προσπάθεια αναβάθμισης και βέλτιστης αξιοποίησης του εργαστηριακού εξοπλισμού. Έμφαση στις σύγχρονες τεχνολογίες. Ένταξη υπολογιστικών μεθοδολογιών στο πρόγραμμα διδασκαλίας, με σκοπό την περεταίρω κατανόηση εμβάθυνση από πλευράς σπουδαστών. Ανάπτυξη επαφών με φορείς (εταιρίες, πανεπιστήμια) με σκοπό την πιθανή ανάπτυξη συνεργιών. Οι ερευνητικές προσπάθειες των μελών του εργαστηρίου τεκμηριώνονται και από τις δημοσιεύσεις σε έγκριτα περιοδικά ή διεθνή συνέδρια. Εργαστήριο Μηχανικής Ρευστών ΓΕΝΙΚΑ Το Εργαστήριο Μηχανικής Ρευστών (ΕΜΡ) ανήκει στον Ενεργειακό Τομέα του Τμήματος Μηχανολογίας της Σχολής Τεχνολογικών Εφαρμογών του Τ.Ε.Ι. Πειραιά. Η λειτουργία του ΕΜΡ είναι συνεχής και αδιάλειπτη για 35 περίπου έτη, και ουσιαστικά δημιουργήθηκε από τον Καθηγητή Δρ. Περικλή Σ. Κορωνάκη που ήταν και Υπεύθυνος του Εργαστηρίου για μια περίπου 30ετία, μέχρι το έτος 2009 όταν και συνταξιοδοτήθηκε. Αντικειμενικός σκοπός και στόχος του Εργαστηρίου είναι η διδασκαλία και η έρευνα στο επιστημονικό πεδίο των ρευστών. Το ΕΜΡ διαθέτει σε ικανοποιητικό βαθμό την κατάλληλη υλικοτεχνική υποδομή, αναγκαία για να υποστηρίξει τους υψηλούς διδακτικούς, ερευνητικούς και επιστημονικούς σκοπούς του. ΠΡΟΣΩΠΙΚΟ Το ΕΜΡ στελεχώνεται από δύο (2) μόνιμα μέλη Εκπαιδευτικού Προσωπικού - ΕΠ (Δρ. Κ.-Σ. Νίκας Επίκουρος, Καθηγητής & Δρ. Κων/νος Μουστρής, Καθηγητής Εφαρμογών) καθώς επίσης και από ένα (1) μόνιμο μέλος Ειδικού Τεχνικού Προσωπικού - ΕΤΠ (κα Κλεοπάτρα Ντούρου). Ταυτόχρονα, το ΕΜΡ διαθέτει υψηλού επιπέδου έκτακτο εκπαιδευτικό και επιστημονικό προσωπικό, το μεγαλύτερο ποσοστό του οποίου είναι κάτοχοι Διδακτορικού, συναφούς με το γνωστικό αντικείμενο των ρευστών, και πλήθος δημοσιεύσεων σε διεθνή επιστημονικά περιοδικά και συνέδρια. Παρουσίαση Εργαστηρίων του Τμήματος Μηχανολογίας 5

6 ΕΚΠΑΙΔΕΥΤΙΚΕΣ ΔΡΑΣΤΗΡΙΟΤΗΤΕΣ - ΕΡΓΑΣΤΗΡΙΑΚΟΣ & ΕΡΕΥΝΗΤΙΚΟΣ ΕΞΟΠΛΙΣΜΟΣ Το ΕΜΡ καλύπτει δύο (2) μαθήματα (Θεωρία, Ασκήσεις Πράξης & Εργαστήριο) του Τμήματος Μηχανολογίας: (α) Μηχανική Ρευστών, υποχρεωτικό (Υ) του Γ' Εξαμήνου και (β) Εφαρμοσμένη Ρευστομηχανική, υποχρεωτικό (Υ) του Δ' Εξαμήνου. Σε κάθε Ακαδημαϊκό Έτος, το ΕΜΡ καλύπτει τις ανάγκες περίπου 500 σπουδαστών του Τμήματος Μηχανολογίας. Το ΕΜΡ είναι εξοπλισμένο με τις ακόλουθες συσκευές, οι οποίες συμβάλλουν τόσο στην εκπαιδευτική διαδικασία των μαθημάτων της Μηχανικής Ρευστών και της Εφαρμοσμένης Ρευστομηχανικής, όσο και στην εργαστηριακήερευνητική προσπάθεια του Εργαστηρίου που βρίσκεται σε συνεργασία και με Φορείς της Ελληνικής Βιομηχανίας και άλλα ΑΕΙ: Υδραυλική τράπεζα που περιέχει πυκνόμετρα, ιξωδόμετρα, υδραυλικό κύκλωμα στο οποίο είναι συνδεδεμένο ένα μανόμετρο τύπου Bourdon και δυο υδραργυρικά μανόμετρα τύπου U. Επίσης περιλαμβάνει συσκευή προσδιορισμού του μέτρου της υδροστατικής δύναμης. Δύο (2) υποηχητικές αεροσήραγγες (45m/sec), εκ των οποίων η μία περιλαμβάνει μετρητικά όργανα πίεσης και ταχύτητας τοποθετημένα σε κάθετη και οριζόντια τραβέρσα δίνοντας τη δυνατότητα πλήθους θέσεων. Είναι εξοπλισμένη με σύστημα άμεσης μέτρησης άνωσης, οπισθέλκουσας και ροπής σε στερεά σώματα, ενώ συνεργάζεται απευθείας με ηλεκτρονικό σύστημα καταγραφής μετρήσεων και μέσω Η/Υ. Συσκευή εκτόξευσης και εκτροπής υδάτινης δέσμης εκτρεπομένης από μια επίπεδη ή μια σφαιρική κοίλη επιφάνεια. Συσκευή μελέτης ακροφυσίων. Φυγοκεντρική αντλία σταθερής ταχύτητας περιστροφής. Συγκρότημα Υδροστροβίλων Francis Pelton. Συγκρότημα αντλιών. Συγκρότημα αξονικού ανεμιστήρα. Συγκρότημα φυγοκεντρικού ανεμιστήρα. Παροχόμετρα: α) Μαγνητικό, β) με πλωτήρα, γ) Venturi, και δ) διαφράγματος. Ανεμόμετρο θερμής αντιστάσεως. Πυρανόμετρα ακριβείας. α) Kipp & Zonen τύπου CM 11 απλό και CM 11 με shadow band β) Eppley PSP, Eppley shadow band Data Loggers, Campbell Scientific CR21 και 21X. Θερμόμετρα, απλά, θερμοζεύγη και ηλεκτρικής αντιστάσεως. Παρουσίαση Εργαστηρίων του Τμήματος Μηχανολογίας 6

7 Το εκπαιδευτικό προσωπικό του ΕΜΡ έχει συνδράμει σημαντικά στη συγγραφή εγχειριδίων και εργαστηριακών / υπολογιστικών ασκήσεων για εκπαιδευτικές / εργαστηριακές / ερευνητικές συσκευές μελέτης των ρευστών (Κ. Π. Μουστρής & Κ.-Σ. Π. Νίκας, 2009, «Μηχανική Ρευστών. Σύντομη θεωρία και ασκήσεις», καθώς επίσης και Ακαδημαϊκές Σημειώσεις για τους σπουδαστές του Τμήματος Μηχανολογίας του ΤΕΙ Πειραιά: Ν. Νικολόπουλος, Κ.-Σ. Π. Νίκας & Κ. Π. Μουστρής, 2011, «Εφαρμοσμένη Ρευστομηχανική. Σύντομη θεωρία και ασκήσεις». Κατά τη διάρκεια λειτουργίας του Εργαστηρίου, το εκπαιδευτικό προσωπικό έχει συνδράμει στην ολοκλήρωση μεγάλου πλήθους πτυχιακών εργασιών - περίπου πενήντα (50) - σε προπτυχιακό επίπεδο και δεκαπέντε (15) διπλωματικών (MSc Dissertation) εργασιών σε μεταπτυχιακό επίπεδο (School of Engineering and Physical Sciences, Heriot-Watt University-UK & Τμήμα Μηχανολογίας, ΤΕΙ Πειραιά), στον ευρύτερο τομέα της Ρευστομηχανικής και των Ατμοσφαιρικών & Περιβαλλοντικών Ρευστομηχανικών Διεργασιών. ΕΡΕΥΝΗΤΙΚΕΣ ΔΡΑΣΤΗΡΙΟΤΗΤΕΣ Το ΕΜΡ σε συνεργασία με το Εργαστήριο Μετάδοσης Θερμότητας, διαθέτει το γνωστό εμπορικό λογισμικό Υπολογιστικής Θερμο-ρευστομηχανικής, ANSYS FLUENT, το οποίο έχει βοηθήσει σημαντικά στην ερευνητική δραστηριοποίηση του ΕΜΡ σε σημαντικούς τομείς. Επιπλέον, το ΕΜΡ συνεργάζεται με αντίστοιχα τμήματα και ερευνητικές ομάδες στην Ελλάδα και στο Εξωτερικό σε προγράμματα που συσχετίζονται με: Βασική πειραματική μελέτη πρόσκρουσης σταγόνων σε διάφορους τύπους επιφανειών διαφορετικής κατεργασίας και θερμοκρασίας (σε συνεργασία με το Πανεπιστήμιο του Μπέργκαμο Ιταλίας). Μοντελοποίηση Ρευστομηχανικών Διεργασιών στην Ατμόσφαιρα με τη ανάπτυξη και εφαρμογή Τεχνητών Νευρωνικών Δικτύων (τεχνητή νοημοσύνη), όπως η πρόγνωση της ατμοσφαιρικής ρύπανσης σε αστικό περιβάλλον, η μελέτη της θερμικής άνεσηςδυσφορίας σε κτίρια και εξωτερικούς χώρους, η μοντελοποίηση και πρόγνωση χρονοσειρών βροχόπτωσης και η μοντελοποίηση της ηλιακής ακτινοβολίας μιας περιοχής. Στα πλαίσια αυτής της ερευνητικής δραστηριότητας, το ΕΜΡ συνεργάστηκε με το Εθνικό Μετσόβιο Πολυτεχνείο, το Εθνικό & Καποδιστριακό Πανεπιστήμιο Αθηνών, Το Πανεπιστήμιο Ιωαννίνων, το Γεωπονικό Πανεπιστήμιο Αθηνών κλπ. Παρουσίαση Εργαστηρίων του Τμήματος Μηχανολογίας 7

8 Σχεδιασμός και υπολογισμός ρευστομηχανικών χαρακτηριστικών που αφορούν την ενεργειακή αποδοτικότητα κτιρίων, όπως ο φυσικός αερισμός κ.α. (σε συνεργασία με το Πανεπιστήμιο του Άαλμποργκ Δανίας). Υπολογιστικές Εφαρμογές που αφορούν τη διάχυση σωματιδιακών ρυπαντών σε οδικές χαράδρες, καθώς επίσης και σε εξωτερικό περιβάλλον, όπως π.χ. τον εξωτερικό χώρο του ΤΕΙ Πειραιά κλπ. Το ΕΜΡ και το εκπαιδευτικό προσωπικό του έχει συμμετάσχει τα τελευταία χρόνια σε έξι (6) εθνικά ερευνητικά προγράμματα (ΑΡΧΙΜΗΔΗΣ Ι & ΠΥΘΑΓΟΡΑΣ) και σε αρκετές εθνικές και διεθνείς ερευνητικές δραστηριότητες, οι οποίες είχαν ως αποτέλεσμα τη δημοσίευση εικοσιπέντε (25) πρωτότυπων εργασιών και σαράντα (40) παρουσιάσεων σε εθνικά και διεθνή συνέδρια με κριτές. Κατά τη διάρκεια του 2010, το ΕΜΡ έλαβε τιμητική πρόσκληση από το International Energy and Environmental Foundation (IEEF) να συμμετάσχει στη συγγραφή ενός κεφαλαίου για τη σειρά βιβλίων με τίτλο «CFD Applications in Energy & Environment Sectors», που εκδόθηκε το 2011, παρουσιάζοντας τους κύριους ερευνητικούς τομείς με τους οποίους συσχετίζεται τα τελευταία χρόνια. Επιπλέον, η εταιρεία SIMTEC, η οποία είναι προμηθευτής προηγμένου τεχνικού λογισμικού και υπηρεσιών σε ένα ευρύ φάσμα εταιρειών, ερευνητικών κέντρων και ακαδημαϊκών ιδρυμάτων στην Ελλάδα και στη Νοτιοανατολική Ευρώπη, συμπεριέλαβε το Εργαστήριο Μηχανικής Ρευστών σε συνεργασία με το Εργαστήριο Μετάδοσης Θερμότητας στο αναμνηστικό τεύχος της τελευταίας δεκαετίας παρουσιάζοντας τις σημαντικότερες δραστηριότητες στον Τομέα της Υπολογιστικής Θερμο-Ρευστομηχανικής στην Ελλάδα. Για περισσότερες πληροφορίες που αφορούν το Εργαστήριο Μηχανικής Ρευστών, συνδεθείτε: Παρουσίαση Εργαστηρίων του Τμήματος Μηχανολογίας 8

9 ΕΡΓΑΣΤΗΡΙΟ ΜΕΤΑΔΟΣΗΣ ΘΕΡΜΟΤΗΤΑΣ (ΕΜΘ) ΓΕΝΙΚΑ Το Εργαστήριο Μετάδοσης Θερμότητας (ΕΜΘ) ανήκει στο Τμήμα Μηχανολογίας του Τεχνολογικού Εκπαιδευτικού Ιδρύματος (Τ.Ε.Ι.) Πειραιά. Η λειτουργία του ξεκίνησε το 2004 με την ένταξή του στο πρόγραμμα σπουδών του Τμήματος. Οι βασικοί στόχοι του Εργαστηρίου είναι η θεωρητική και πρακτική εκπαίδευση των φοιτητών σε θέματα που αφορούν τον ευρύτερο τομέα της Μεταφοράς Θερμότητας και ειδικότερα η κατανόηση του φυσικού φαινομένου της Μεταφοράς Θερμότητας μέσω επαγωγικών μεθοδολογιών και εργαστηριακών ασκήσεων, ώστε η πολυπλοκότητα των μηχανισμών του να αναλύεται σε προσιτές μορφές μελέτης. Με αυτό τον τρόπο παρέχεται η δυνατότητα ανάλυσης των παραμέτρων και των αντίστοιχων νόμων, ώστε να προσεγγίζεται η επίλυση προβλημάτων, που στην πράξη παρουσιάζονται και αφορούν την ειδικότητα του Μηχανολόγου. Επιπλέον, το ΕΜΘ συμμετέχει ενεργά σε πλήθος ερευνητικών δραστηριοτήτων σε συνεργασία με Εθνικούς και διεθνείς φορείς και βιομηχανίες. ΠΡΟΣΩΠΙΚΟ Το ΕΜΘ στελεχώνεται από ένα μόνιμο μέλος Εκπαιδευτικού Προσωπικού (Επίκουρος Καθηγητής Δρ. Κ.-Σ. Νίκας) και μία ομάδα τριών Μηχανικών (Εργαστηριακοί- Επιστημονικοί Συνεργάτες), οι οποίοι είναι κάτοχοι Μεταπτυχιακών και Διδακτορικών διπλωμάτων και συμμετέχουν ενεργά στις εκπαιδευτικές, εργαστηριακές και ερευνητικές δραστηριότητες του Εργαστηρίου. ΕΚΠΑΙΔΕΥΤΙΚΕΣ ΔΡΑΣΤΗΡΙΟΤΗΤΕΣ - ΕΡΓΑΣΤΗΡΙΑΚΟΣ & ΕΡΕΥΝΗΤΙΚΟΣ ΕΞΟΠΛΙΣΜΟΣ Το ΕΜΘ καλύπτει δύο (2) μαθήματα του Τμήματος Μηχανολογίας: (α) Μετάδοση Θερμότητας Ι, υποχρεωτικό (Υ) του Δ' Εξαμήνου που περιλαμβάνει 3 ώρες Θεωρίας (Θ) και 2 ώρες Ασκήσεων Πράξης (ΑΠ) και (β) Μετάδοση Θερμότητας ΙΙ, επιλογής υποχρεωτικό (ΕΥ) του Ε' Εξαμήνου που περιλαμβάνει 2 ώρες Θεωρίας (Θ) και 2 ώρες Εργαστήριο (Εργ). Το ΕΜΘ είναι εξοπλισμένο με τις ακόλουθες συσκευές, οι οποίες συμβάλλουν τόσο στην εκπαιδευτική διαδικασία των μαθημάτων της Μετάδοσης Θερμότητας, όσο και στην εργαστηριακή- ερευνητική προσπάθεια του Εργαστηρίου που βρίσκεται σε συνεργασία και με Φορείς της Ελληνικής Βιομηχανίας και άλλα ΑΕΙ: Εκπαιδευτική συσκευή μελέτης του φαινομένου Μετάδοσης Θερμότητας με τους μηχανισμούς Ακτινοβολίας και Φυσικής Συναγωγιμότητας. Εργαστηριακή / Ερευνητική συσκευή μελέτης του φαινομένου Μετάδοσης Θερμότητας με το μηχανισμό της Αγωγιμότητας, στην οποία εκπονούνται πτυχιακές εργασίες, για Παρουσίαση Εργαστηρίων του Τμήματος Μηχανολογίας 9

10 μετρήσεις ομοιογενών και ετερογενών δομικών υλικών (κοκκώδους και κονιώδους μορφής) μετρήσεων συντελεστών: k, α και Cp. Ερευνητική συσκευή μέτρησης του συντελεστή θερμικής Αγωγιμότητας για θερμομονωτικά και δομικά υλικά, σύμφωνα με τα διεθνή πρότυπα ISO, ASTM, με μεγάλη ακρίβεια. Η συσκευή έχει χρησιμοποιηθεί και ελέγξει δοκιμαστικά δείγματα κισσηροδέματος ερευνητικού προγράμματος του Πανεπιστημίου Πατρών με τη ΔΕΗ Μεγαλόπολης, καθώς επίσης και θερμομονωτικά υλικά που παράγουν γνωστές Ελληνικές εταιρείες. Εργαστηριακή Συσκευή Εναλλακτών Θερμότητας που περιλαμβάνει διάφορους τύπους όπως κελύφους-αυλών, νερού-αέρα κλπ. Πειραματική Διάταξη κυκλώματος ψύξης με τη χρήση πτερυγιοφόρου εναλλάκτη Θερμότητας. Θερμοροόμετρο Το εκπαιδευτικό προσωπικό του ΕΜΘ έχει συνδράμει σημαντικά στη συγγραφή εγχειριδίων και εργαστηριακών/υπολογιστικών ασκήσεων για εκπαιδευτικές / εργαστηριακές / ερευνητικές συσκευές μελέτης του φαινομένου Μετάδοσης Θερμότητας με τους μηχανισμούς της ακτινοβολίας και φυσικής συναγωγής και αγωγής. Σε συνεργασία με το έκτακτο Εκπαιδευτικό Προσωπικό του Εργαστηρίου, ο Δρ. Κ.-Σ. Νίκας έχει εκδώσει τα ακόλουθα εκπαιδευτικά συγγράμματα, τα οποία διανέμονται σχεδόν σε όλα τα ΤΕΙ της χώρας: Νίκας Κ.-Σ. Π., 2009, Αρχές της Μετάδοσης Θερμότητας για Μηχανικούς. Νίκας Κ.-Σ. Π. & Παπάζογλου Ελ., 2010, Αρχές της Μετάδοσης Θερμότητας για Μηχανικούς Συνοπτική Θεωρία & Ασκήσεις. Κατά τη διάρκεια λειτουργίας του Εργαστηρίου (περίπου 8 έτη), το εκπαιδευτικό προσωπικό έχει συνδράμει στην ολοκλήρωση τριάντα (30) περίπου πτυχιακών και πέντε (5) διπλωματικών (MSc Dissertation) εργασιών στον ευρύτερο τομέα της Μεταφοράς Θερμότητας. ΕΡΕΥΝΗΤΙΚΕΣ ΔΡΑΣΤΗΡΙΟΤΗΤΕΣ Το ΕΜΘ σε συνεργασία με το Εργαστήριο Μηχανικής Ρευστών διαθέτει το γνωστό εμπορικό λογισμικό Υπολογιστικής Θερμο-ρευστομηχανικής, ANSYS FLUENT, το οποίο έχει βοηθήσει σημαντικά στην ερευνητική δραστηριοποίησή του σε σημαντικούς τομείς. Επιπλέον, το ΕΜΘ συνεργάζεται με αντίστοιχα τμήματα και ερευνητικές ομάδες στην Ελλάδα και στο Εξωτερικό σε προγράμματα που συσχετίζονται με: Βασική & Εφαρμοσμένη Υπολογιστική Θερμο-Ρευστομηχανική που αφορά τη μελέτη διεργασιών σε αφυγραντήρες (spray dryers) και ειδικότερα την εξάτμιση και τη σύγκρουση σωματιδίων-σταγονιδίων σε διφασική ροή με εφαρμογές σε φαρμακοβιομηχανίες, βιομηχανίες γάλακτος κλπ. (σε συνεργασία με το ΕΜΠ). Βασική πειραματική μελέτη πρόσκρουσης σταγόνων σε διάφορους τύπους επιφανειών διαφορετικής κατεργασίας και θερμοκρασίας (σε συνεργασία με το Πανεπιστήμιο του Μπέργκαμο Ιταλίας). Υπολογιστική μελέτη ψύξης πτερυγίων αεριοστροβίλου με τη χρήση U-κοιλοτήτων (σε συνεργασία με το Πανεπιστήμιο UMIST Αγγλίας). Παρουσίαση Εργαστηρίων του Τμήματος Μηχανολογίας 10

11 Πειραματική και Υπολογιστική μελέτη συμπεριφοράς καινούργιων δομικών υλικών, όπως τα Υλικά Αλλαγής Φάσης (Phase Change Materials) με σκοπό την εξοικονόμηση ενέργειας καθώς επίσης και στην εσωτερική θερμική άνεση στον κτιριακό τομέα. Υπολογιστικές Εφαρμογές που αφορούν τη συζευγμένη Μεταφορά Θερμότητας, τη θερμική άνεση του ανθρώπινου σώματος σε κλειστό χώρο, τη διάχυση θερμικών και σωματιδιακών ρυπαντών σε εξωτερικό περιβάλλον, καθώς και των θερμικών χαρακτηριστικών σε κυψέλες καυσίμου τύπου PEM. Το ΕΜΘ και το εκπαιδευτικό προσωπικό του έχει συμμετάσχει τα τελευταία χρόνια σε τρία εθνικά ερευνητικά προγράμματα (ΑΡΧΙΜΗΔΗΣ Ι & ΠΥΘΑΓΟΡΑΣ) και σε αρκετές εθνικές και διεθνείς ερευνητικές δραστηριότητες, οι οποίες είχαν ως αποτέλεσμα τη δημοσίευση δέκα (10) πρωτότυπων εργασιών και οκτώ (8) παρουσιάσεων σε εθνικά και διεθνή συνέδρια με κριτές. Αξιοσημείωτο είναι ότι η εταιρεία SIMTEC, η οποία είναι προμηθευτής προηγμένου τεχνικού λογισμικού και υπηρεσιών σε ένα ευρύ φάσμα εταιρειών, ερευνητικών κέντρων και ακαδημαϊκών ιδρυμάτων στην Ελλάδα και στη Νοτιοανατολική Ευρώπη, συμπεριέλαβε το Εργαστήριο Μετάδοσης Θερμότητας σε συνεργασία με το Εργαστήριο Μηχανικής Ρευστών στο αναμνηστικό τεύχος της τελευταίας δεκαετίας παρουσιάζοντας τις σημαντικότερες δραστηριότητες στον Τομέα της Υπολογιστικής Θερμο-Ρευστομηχανικής στην Ελλάδα. Για περισσότερες πληροφορίες που αφορούν το Εργαστήριο Μετάδοσης Θερμότητας, συνδεθείτε: Εργαστήριο Τριβολογίας Τα μαθήματα «Τριβολογία», «Θερμικές Κατεργασίες», «Συστήματα Διαχείρισης Ποιότητας» και «Σύγχρονες Τεχνολογίες Συγκολλήσεων» προσφέρονται από τον Κατασκευαστικό Τομέα στα δυο τελευταία εξάμηνα σπουδών του Τμήματος Μηχανολογίας. Πρόκειται για μαθήματα συνδυασμένης και κριτικής εφαρμογής, τόσο νέων γνώσεων όσο και γνώσεων που αποκτήθηκαν στο πλαίσιο ενός μεγάλου αριθμού μαθημάτων προγενέστερων εξαμήνων και αφορούν την εφαρμογή των γνώσεων αυτών για την επίλυση πραγματικών τεχνολογικών προβλημάτων. Ως προς το περιεχόμενό τους και τα ευρύτερα επιστημονικά/ γνωστικά πεδία στα οποία εντάσσονται, τα τρία μαθήματα είναι συμπληρωματικά και αλληλένδετα, ως προς τον κοινό τελικό στόχο της ασφαλούς απόκρισης μηχανολογικών κατασκευών σε δεδομένες συνθήκες λειτουργίας. Στις περισσότερες των περιπτώσεων μηχανολογικά υλικά θα πρέπει να «ενισχυθούν» με σκλήρυνση ή με επιφανειακή τους κατεργασία (μάθημα: Θερμικές Κατεργασίες), ώστε να κατασκευασθούν εξαρτήματα ή κινούμενα μέρη μηχανών (μάθημα: Τριβολογία), η διάθεση των οποίων στην Ενωμένη Ευρωπαϊκή αγορά προϋποθέτει την πιστοποίηση της συμμόρφωσης προς οδηγίες και τεχνικές προδιαγραφές ενός τυποποιημένου συστήματος επικοινωνίας μεταξύ παραγωγού και τελικού χρήστη (μάθημα: Συστήματα Διασφάλισης Ποιότητας) Παρουσίαση Εργαστηρίων του Τμήματος Μηχανολογίας 11

12 Στα πλαίσια του παρεχόμενου εκπαιδευτικού έργο, εκπονήθηκαν με επιτυχία από Σπουδαστές του Τμήματος πτυχιακές εργασίες για την απόκτηση πτυχίου Μηχανολόγου Μηχανικού Τ.Ε. Τα θέματα των πτυχιακών εργασιών που εκπονήθηκαν, καθώς και τα σχετικά άρθρα σε έγκριτα διεθνή επιστημονικά περιοδικά και συνέδρια παρουσιάζονται στην ιστοσελίδα των μαθημάτων Τα τέσσερα μαθήματα εντάσσονται πλήρως στους μαθησιακούς στόχους του Κατασκευαστικού Τομέα του Τμήματος, αφού παρέχουν συμπληρωματικές προς τις δυο άλλους άξονες του Τομέα γνώσεις, προκειμένου οι απόφοιτοι του Τμήματος να έχουν μια ολοκληρωμένη προσέγγιση της καθετοποιημένης υλοποίησης ενός μηχανολογικού εξαρτήματος/ συνόλου: από το σχεδιασμό του με τη χρήση ηλεκτρονικού υπολογιστή και την κατασκευή του με τη χρήση αυτοματοποιημένων και ηλεκτρονικά ελεγχόμενων εργαλειομηχανών, έως την ασφαλή του λειτουργία στην τελική εφαρμογή. Τέλος, επιμέρους κεφάλαια των τριών μαθημάτων συνδέονται άμεσα με τεχνολογικούς προσανατολισμούς του Ενεργειακού Τομέα του Τμήματος, προς τους οποίους και παρέχουν/ δέχονται αμφίδρομη εκπαιδευτική συνέργεια, καθώς η χρήση εναλλακτικών πηγών ενέργειας και μεταλλουργικών διεργασιών φιλικών προς το περιβάλλον αποτελούν σύγχρονα θέματα τεχνολογικής πρόκλησης στον κλάδο των πιστοποιημένων μηχανολογικών κατασκευών. Παρουσίαση Εργαστηρίων του Τμήματος Μηχανολογίας 12

13 Εργαστήριο Ατμολεβήτων Ατμοστροβίλων Το μάθημα «Ατμολέβητες & Ατμοστρόβιλοι» είναι μικτό μάθημα με 7 ECTS. Στόχος του μαθήματος είναι η κατανόηση της λειτουργίας των εγκαταστάσεων ατμού μέσα από τη θερμοδυναμική και κατασκευαστική ανάλυση των στοιχείων που την απαρτίζουν. Η εφαρμογή των νόμων της θερμοδυναμικής και της μεταφοράς θερμότητας σε συγκεκριμένα προβλήματα έτσι ώστε η πρακτική γνώση να ερμηνεύεται και να πλαισιώνεται από τη θεωρητική κατάρτιση, καθώς και η ανάλυση των σύγχρονων μεθόδων για την παραγωγή ηλεκτρικής ενέργειας και θερμότητας στα πλαίσια της εξοικονόμησης ενέργειας αποτελούν σημαντικοί στόχοι του μαθήματος. Ο εξοπλισμός του εργαστηρίου αποτελείται από τις παρακάτω συσκευές όπου οι σπουδαστές εκτελούν πειράματα και συντάσσουν σχετικές τεχνικές εκθέσεις: 1. Πειραματική διάταξη μέτρησης ξηρότητας (ποιότητας) υδρατμού 2. Πειραματική διάταξη μέτρησης συντελεστή θερμικής αγωγιμότητας θερμομονωτικών υλικών. 3. Πειραματική διάταξη εναλλακτών θερμότητας ομορροής και αντιρροής. 4. Πειραματική διάταξη μέτρησης συντελεστή θερμικής αγωγιμότητας καλών αγωγών της θερμότητας (μετάλλων). 5. Πιλοτική εγκατάσταση ατμοηλεκτρικού σταθμού. Εγκαταστάσεις Εργαστηρίου Ατμολεβήτων Ατμοστροβίλων Παρουσίαση Εργαστηρίων του Τμήματος Μηχανολογίας 13

14 Το μάθημα «Εφαρμοσμένη Θερμοδυναμική» είναι θεωρητικό μάθημα με 6 ECTS. Στόχος του μαθήματος είναι η κατανόηση των θερμοδυναμικών μεγεθών και η χρήση τους. Η εμπέδωση των θερμοδυναμικών νόμων και η εφαρμογή τους για την επίλυση θεωρητικών και πραγματικών προβλημάτων, καθώς και η θεωρητική παρουσίαση των θερμικών μηχανών αποτελούν σημαντικοί στόχοι του μαθήματος. Στα πλαίσια των παραπάνω μαθημάτων δραστηριοποιούμεθα στις παρακάτω ερευνητικές περιοχές: Εφαρμοσμένης Θερμοδυναμικής Θερμικών εγκαταστάσεων ισχύος Κλιματισμό Βιομηχανικής Ψύξης Αναλυτικότερα στα παρακάτω αντικείμενα: Καταστατικές εξισώσεις Χρήση λογισμικού για την επίλυση των παραπάνω εξισώσεων και των υπολογισμό θερμοδυναμικών ιδιοτήτων διαφόρων ρευστών Εξεργειακές αναλύσεις Μοντελοποιήσεις και θερμοδυναμικές αναλύσεις σε εγκαταστάσεις: Αεριοστροβίλων Ατμοστροβίλων Συνδυασμένων κύκλων Ατμοπαραγωγών (συστήματα καύσης) Συμπαραγωγής Τριπαραγωγής Συστημάτων κλιματισμού Συστημάτων ψύξης Εργαστήριο Μηχανολογικού CAD ΑΝΤΙΚΕΙΜΕΝΟ ΤΟΥ ΕΡΓΑΣΤΗΡΙΟΥ Αντικείμενο του εργαστηρίου είναι η εκπαίδευση και εξοικείωση των σπουδαστών σε σύγχρονα συστήματα βιομηχανικού σχεδιασμού που αφορούν τόσο στη δισδιάστατη και τρισδιάστατη σχεδίαση μηχανολογικών κατασκευών με Η/Υ (CAD), όσο και στον υπολογισμό και τη βελτιστοποίηση των κατασκευών αυτών (CAE). Οι εκπαιδευτικές δραστηριότητες του εργαστηρίου επικεντρώνονται στην υποστήριξη περίπου 700 σπουδαστών ανά έτος στα παρακάτω μαθήματα: Σχεδίαση μηχανολογικών κατασκευών με Η/Υ (CAD) (5 ου εξ.) Μοντελοποίηση και υπολογισμός στοιχείων κατασκευών (CAD-CAE) (6 ου εξ.) Παρουσίαση Εργαστηρίων του Τμήματος Μηχανολογίας 14

15 Σχεδιασμός των Κατασκευών (7 ου εξ.) Αρχές ηλεκτρονικής Σχεδίασης (προαιρετικό) Σχεδίαση μηχανολογικών κατασκευών με Η/Υ (CAD) (5 ου εξ.) Στόχος του μαθήματος είναι η κατανόηση των μεθόδων και στρατηγικών σχεδίασης μηχανολογικών εξαρτημάτων σε σύγχρονους τρισδιάστατατους μοντελοποιητές CAD. Εργαστήριο: Μετάβαση από το νοητικό μοντέλο-σκαρίφημα στο γεωμετρικό 3D μοντέλο εξαρτημάτων-συναρμολογημάτων & κατασκευαστικών σχεδίων με χρήση σύγχρονων πακέτων βιομηχανικού λογισμικού CAD. Μοντελοποίηση και υπολογισμός στοιχείων κατασκευών (CAD-CAE) (6 ου εξ.) Υπολογιστική ανάλυση μηχανολογικών κατασκευών με τη μέθοδο των πεπερασμένων στοιχείων (FEM) λαμβάνοντας αναλύοντας τη γεωμετρία και τις τεχνολογικές πληροφορίες από ένα σύστημα τρισδιάστατης μοντελοποίησης CAD. Το εργαστήριο περιλαμβάνει εφαρμογή στην πράξη του θεωρητικού υποβάθρου σε πακέτο βιομηχανικού λογισμικού CAE για τη μοντελοποίηση και ανάλυση μηχανολογικών εξαρτημάτων. Κατασκευή σύμφωνα με τους κανόνες τυποποίησης, παραγωγής, συναρμολόγησης Παρουσίαση Εργαστηρίων του Τμήματος Μηχανολογίας 15

16 Σχεδιασμός των Κατασκευών (7 ου εξ.) Μάθημα του τελευταίου εξαμήνου που συνδυάζει γνώσεις από Φυσική, Μηχανική, Στοιχεία Μηχανών, CAD, CAE κ.ά. έτσι ώστε να επιτυγχάνεται η επίλυση ενός τεχνικού προβλήματος με την εκμάθηση της χρήσης συγκεκριμένων μεθοδολογικών εργαλείων. Ερευνητικά Προγράμματα ΠΕΙΡΑΜΑΤΙΚΗ ΚΑΙ ΘΕΩΡΗΤΙΚΗ ΔΙΕΡΕΥΝΗΣΗ ΤΗΣ ΥΠΟΒΑΘΜΙΣΗΣ ΤΩΝ ΜΗΧΑΝΙΚΩΝ ΙΔΙΟΤΗΤΩΝ ΤΟΥ ΑΕΡΟΝΑΥΠΗΓΙΚΟΥ ΚΡΑΜΑΤΟΣ ΑΛΟΥΜΙΝΙΟΥ 2024 ΛΟΓΩ ΔΙΑΒΡΩΣΗΣ. ΑΡΧΙΜΗΔΗΣ ΙΙΙ (Επιστημονικός Υπεύθυνος: Κ. Στεργίου) "ΒΕΛΤΙΣΤΟΠΟΊΗΣΗ ΜΕΤΑΒΛΗΤΏΝ ΣΕ ΜΕΛΈΤΗ ΑΝΤΙΣΤΉΡΙΞΗΣ" Πρόγραμμα Υποστήριξης Ερευνητικής Δραστηριότητας του ΤΕΙ Πειραιά (ΠΥΕΔ ΤΕΙ Πειραιά) ακαδημαϊκού έτους », αριθμός 80061» με θέμα: Διάρκεια: 1 έτος και 8,5 μήνες (13/4/ /12/2010) (Επιστημονικός Υπεύθυνος: Κ. Στεργίου) ΑΝΑΠΤΥΞΗ ΜΕΘΟΔΩΝ ΥΠΟΛΟΓΙΣΜΟΥ ΚΑΙ ΒΕΛΤΙΣΤΟΠΟΙΗΣΗΣ «ΣΤΟΙΧΕΙΩΝ ΜΗΧΑΝΩΝ» ΜΕΣΑ ΣΕ ΕΝΑ ΟΛΟΚΛΗΡΩΜΕΝΟ ΠΕΡΙΒΑΛΛΟΝ ΣΧΕΔΙΑΣΜΟΥ ΠΡΟΪΟΝΤΟΣ CAD/CAE με βασικό αντικείμενο την ανάπτυξη μεθόδων σε σύστημα CAD για την ενίσχυση του σχεδιασμού μηχανολογικών προϊόντων. Διάρκεια: 3 έτη (1/1/ /12/2007) (Επιστημονικός Υπεύθυνος: Κ. Στεργίου) ΠΑΡΑΚΟΛΟΥΘΗΣΗ ΔΟΜΙΚΗΣ ΑΚΕΡΑΙΟΤΗΤΑΣ ΚΑΤΑΣΚΕΥΩΝ ΜΕ ΧΡΗΣΗ ΠΙΕΖΟΗΛΕΚΤΡΙΚΩΝ ΑΙΣΘΗΤΗΡΩΝ. Διάρκεια: 1 έτος. (1/1/ /12/2004). Μέλος κύριας Ερευνητικής ομάδας: Κ. Στεργίου) ΕΡΓΑΣΤΗΡΙΟ ΤΕΧΝΟΛΟΓΙΑΣ ΠΕΡΙΒΑΛΛΟΝΤΙΚΩΝ ΜΕΤΡΗΣΕΩΝ (ΤΠΜ) ΓΕΝΙΚΑ Το Εργαστήριο Τεχνολογίας Περιβαλλοντικών Μετρήσεων (ΤΠΜ) ανήκει στον Ενεργειακό Τομέα του Τμήματος Μηχανολογίας της Σχολής Τεχνολογικών Εφαρμογών του Τ.Ε.Ι. Πειραιά. Αντικειμενικός σκοπός και στόχος του Εργαστηρίου είναι η διδασκαλία και η έρευνα στο επιστημονικό πεδίο των τεχνολογιών που προσφέρονται σήμερα για την παρακολούθηση της ποιότητας του περιβάλλοντος. Τόσο το Θεωρητικό Μάθημα όσο και το Εργαστήριο ΤΠΜ είναι ένα μάθημα Υποχρεωτικό Επιλογής (ΥΕ) του Τμήματος Μηχανολογίας του ΤΕI Πειραιά. Ανήκει στον κύκλο των μαθημάτων Ήπιες Μορφές Ενέργειας & Περιβάλλον. Το Εργαστήριο διαθέτει σε ικανοποιητικό βαθμό την κατάλληλη υλικοτεχνική υποδομή, αναγκαία για να υποστηρίξει τους υψηλούς διδακτικούς, ερευνητικούς και επιστημονικούς σκοπούς του. Διαθέτει επίσης υψηλού επιπέδου διδακτικό και επιστημονικό προσωπικό, που είναι κάτοχοι Διδακτορικού (Ph.D.) και Μεταπτυχιακών Τίτλων Σπουδών (M.Sc.), συναφούς με το γνωστικό αντικείμενο του Εργαστηρίου ΤΠΜ, και πλήθος δημοσιεύσεων σε διεθνή επιστημονικά περιοδικά και συνέδρια (21 δημοσιεύσεις σε επιστημονικά περιοδικά, 37 ανακοινώσεις σε διεθνή συνέδρια με κριτές και πρακτικά και 8 ανακοινώσεις σε εθνικά συνέρια). Παρουσίαση Εργαστηρίων του Τμήματος Μηχανολογίας 16

17 ΠΡΟΣΩΠΙΚΟ Το Εργαστήριο ΤΠΜ στελεχώνεται από δύο (2) μέλη. Τον Δρ. Κωνσταντίνο Μουστρή που είναι μόνιμος Καθηγητής Εφαρμογών και Υπεύθυνος του Εργαστηρίου ΤΠΜ και τον κ. Σπυρόπουλο Γεώργιο που είναι μέλος ΕΕΠ και βασικό στέλεχος από την Ίδρυση του Εργαστηρίου ΤΠΜ μέχρι και σήμερα. ΕΚΠΑΙΔΕΥΤΙΚΕΣ ΔΡΑΣΤΗΡΙΟΤΗΤΕΣ - ΕΡΓΑΣΤΗΡΙΑΚΟΣ & ΕΡΕΥΝΗΤΙΚΟΣ ΕΞΟΠΛΙΣΜΟΣ Σε κάθε Ακαδημαϊκό Έτος, το ΕΜΡ καλύπτει τις εκπαιδευτικές ανάγκες περίπου 50~70 σπουδαστών του Τμήματος Μηχανολογίας. Παράλληλα το παραπάνω μάθημα έχει άμεση σχέση με τα μαθήματα "Βιομηχανική Ανάπτυξη και Περιβάλλον", "Βασικές Αρχές Οικολογίας", "Μηχανολογικές Εγκαταστάσεις Επεξεργασίας Αποβλήτων", "Εργαστήριο Μηχανολογικών Εγκαταστάσεων Επεξεργασίας Αποβλήτων" με τα οποία συνδέεται στενά όσον αφορά το γνωστικό του αντικείμενο. Ανάμεσα στα θέματα που εξετάζονται στο εν λόγω μάθημα περιλαμβάνονται τεχνολογίες μετρήσεων ατμοσφαιρικής ρύπανσης, τεχνολογίες μετρήσεων θερμικής άνεσης-δυσφορίας, τεχνολογίες μετρήσεων ρύπανσης υδάτων, τεχνολογίες μετρήσεων ρύπανσης εδάφους, τεχνολογίες μετρήσεων τοξικότητας, τεχνολογίες μετρήσεων ηχορύπανσης και τεχνολογίες μετρήσεων ραδιενέργειας. Το Εργαστήριο ΤΠΜ είναι εξοπλισμένο ένα πλήθος εργαστηριακών συσκευώνδιατάξεων, οι οποίες συμβάλλουν τόσο στην εκπαιδευτική διαδικασία του μαθήματος ΤΠΜ, όσο και στην εργαστηριακή-ερευνητική προσπάθεια του Εργαστηρίου που βρίσκεται σε συνεργασία και με Φορείς της Ελληνικής Βιομηχανίας και άλλα ΑΕΙ. Το Εκπαιδευτικό Προσωπικό του Εργαστηρίου ΤΠΜ έχει συνδράμει σημαντικά στη συγγραφή εγχειριδίων και εργαστηριακών-υπολογιστικών ασκήσεων για εκπαιδευτικές / εργαστηριακές / ερευνητικές συσκευές μελέτης (Κ.Π. Μουστρής & Γ.Χ. Σπυρόπουλος, «Τεχνολογία Περιβαλλοντικών Μετρήσεων-Εργαστηριακός Οδηγός». Ακαδημαϊκές Σημειώσεις για τους σπουδαστές του Τμήματος Μηχανολογίας του ΤΕΙ Πειραιά-92 σελίδες - Κ.Π. Μουστρής & Γ.Χ. Σπυρόπουλος, «Τεχνολογία Περιβαλλοντικών Μετρήσεων». Ακαδημαϊκές Σημειώσεις για τη θεωρία του μαθήματος τεχνολογίας περιβαλλοντικών μετρήσεων των σπουδαστών του Τμήματος Μηχανολογίας του ΤΕΙ Πειραιά-233 σελίδες). Πυρανόμετρα Kipp & Zonen τύπου CM 11 απλό και CM 11 με shadow band Eppley PSP, Eppley shadow band Συσκευή παρακολούθησης ποιότητας υδάτων-υδατικών αποβλήτων (Biochemical Oxygen Demand-BOD) Απαριθμητής GEIGER MULLER Μέτρηση ραδιενεργούς ακτινοβολίας (α-β και γ) Παρουσίαση Εργαστηρίων του Τμήματος Μηχανολογίας 17

18 Ηλεκτρονικό πεχάμετρο Ψηφιακά-ηλεκτρονικά θερμόμετρα Ογκομετρικοί σωλήνεςδοχεία, αντιδραστήρια κλπ Στα πλαίσια των εκπαιδευτικών του δραστηριοτήτων, το Εργαστήριο ΤΠΜ έχει διοργανώσει πλήθος εκπαιδευτικών επισκέψεων των σπουδαστών του σε φορείς του Δημόσιου αλλά και του Ιδιωτικού φορέα που έχουν άμεση σχέση με το περιβάλλον και τις τεχνολογίες παρακολούθησης και προστασίας του περιβάλλοντος (ΔΕΗ-ΑΗΣ Μεγαλόπολης, Εθνικό Κέντρο Έρευνας Φυσικών Επιστημών Δημόκριτος, ΔΕΗ-ΑΗΣ φυσικού αερίου Λαυρίου, κλπ). Στις επισκέψεις αυτές, οι σπουδαστές ενημερώνονται και έρχονται σε άμεση επαφή με τις τελευταίες τεχνολογίες παρακολούθησης της ποιότητας του περιβάλλοντος. ΕΡΕΥΝΗΤΙΚΕΣ ΔΡΑΣΤΗΡΙΟΤΗΤΕΣ Το Εργαστήριο ΤΠΜ και το προσωπικό του, συνεργάζεται με αντίστοιχα τμήματα και ερευνητικές ομάδες στην Ελλάδα και στο Εξωτερικό σε προγράμματα που συσχετίζονται με: Μοντελοποίηση περιβαλλοντικών διεργασιών με τη ανάπτυξη και εφαρμογή Τεχνητών Νευρωνικών Δικτύων (τεχνητή νοημοσύνη), όπως η πρόγνωση της ατμοσφαιρικής ρύπανσης σε αστικό περιβάλλον, η μελέτη της θερμικής άνεσηςδυσφορίας σε κτίρια και εξωτερικούς χώρους, η μοντελοποίηση και πρόγνωση χρονοσειρών βροχόπτωσης και η μοντελοποίηση της ηλιακής ακτινοβολίας μιας περιοχής, κα. Στα πλαίσια αυτής της ερευνητικής δραστηριότητας, τα μέλη του Εργαστηρίου ΤΠΜ έχουν αναπτύξει συνεργασία με το Εθνικό Μετσόβιο Πολυτεχνείο, το Εθνικό & Καποδιστριακό Πανεπιστήμιο Αθηνών, Το Πανεπιστήμιο Ιωαννίνων, το Γεωπονικό Πανεπιστήμιο Αθηνών κλπ. Παρουσίαση Εργαστηρίων του Τμήματος Μηχανολογίας 18

19 Το Εργαστήριο ΤΠΜ και το Εκπαιδευτικό Προσωπικό του έχει συμμετάσχει τα τελευταία χρόνια σε αρκετά εθνικά ερευνητικά προγράμματα (ΑΡΧΙΜΗΔΗΣ Ι & ΠΥΘΑΓΟΡΑΣ, ΑΡΧΙΜΗΔΗΣ ΙΙ, ΑΡΧΙΜΗΔΗΣ ΙΙΙ) και σε αρκετές εθνικές και διεθνείς ερευνητικές δραστηριότητες, συνέδρια, κλπ. Για περισσότερες πληροφορίες που αφορούν το Εργαστήριο ΤΠΜ: Εργαστήριο Αριστοποίησης Παραγωγικών Συστημάτων Link: Στόχος και αντικείμενο του Εργαστηρίου Σε μεγάλο βαθμό η επιστήμη και το επάγγελμα του μηχανικού πρακτικά αναφέρονται στην ανάπτυξη μεθόδων και εργαλείων αλλά και στην τελική εφαρμογή λύσεων που αριστοποιούν την αξιοποίηση των πόρων (ανθρώπινου δυναμικού, εξοπλισμού, ενέργειας, νερού, κλπ). Το Εργαστήριο Αριστοποίησης Παραγωγικών Συστημάτων που δραστηριοποιείται στο Τμήμα Μηχανολογίας του ΤΕΙ Πειραιά στόχο έχει να στηρίξει ερευνητικές προσπάθειες και να παρέχει υψηλής ποιότητας εκπαίδευση στις θεματικές περιοχές της μοντελοποίησης, προσομοίωσης και αριστοποίησης παραγωγικών συστημάτων με ιδιαίτερη έμφαση σε θέματα ενεργειακά, περιβαλλοντικά και αξιοποίησης πόρων. Εκπαιδευτική δραστηριότητα Το εργαστήριο έχει την ευθύνη προπτυχιακών και μεταπτυχιακών μαθημάτων του αντικειμένου του. Σε προπτυχιακό επίπεδο, το εργαστήριο έχει την ευθύνη των ακόλουθων μαθημάτων εργαστηρίων του Τμήματος Μηχανολογίας: Μηχανολογικές Εγκαταστάσεις Επεξεργασίας Αποβλήτων Περιβάλλον και Βιομηχανική Ανάπτυξη (σε συνεργασία με Εργαστήριο ΗΜΕ) Σχεδιασμός και Βελτιστοποίηση Ενεργειακών Συστημάτων Οργάνωση και Διοίκηση Παραγωγής Οργάνωση Οικονομοτεχνική Ανάλυση και Διοίκηση Έργου Επιχειρησιακή Έρευνα Οργάνωση και Διοίκηση Επιχειρήσεων Επίσης έχει την ευθύνη των ακόλουθων μεταπτυχιακών μαθημάτων: Environmental Impact Assessment Module, M.Sc in Energy, ΤΕΙ Πειραιά / Heriot-Watt University Process Intensification, M.Sc in Energy, ΤΕΙ Πειραιά / Heriot-Watt University Και συμμετέχει στa μαθήματα: Technology Futures Module, M.Sc in Energy, ΤΕΙ Πειραιά / Heriot-Watt University (σε συνεργασία με Eργαστήριο ΗΜΕ) Παρουσίαση Εργαστηρίων του Τμήματος Μηχανολογίας 19

20 Economics for Renewable Energy, M.Sc in Energy, ΤΕΙ Πειραιά / Heriot-Watt University Στα πλαίσια των δραστηριοτήτων του το εργαστήριο αναθέτει πτυχιακές εργασίες σε προπτυχιακούς και διπλωματικές εργασίες (dissertations) σε μεταπτυχιακούς φοιτητές, στα πεδία του ενδιαφέροντος του, καθώς επίσης και πλήθος εργασιών στα πλαίσια των μαθημάτων του. Τέλος, θα πρέπει να αναφερθεί ότι το Εργαστήριο δημοσιεύει εργασίες σε διεθνώς αναγνωρισμένα επιστημονικά περιοδικά και συμμετέχει με ανακοινώσεις εργασιών του σε εθνικά και διεθνή Συνέδρια. Ερευνητικές δραστηριότητες ερευνητικά προγράμματα. Το Εργαστήριο Αριστοποίησης Παραγωγικών Συστημάτων δραστηριοποιείται στην εφαρμοσμένη έρευνα στα πεδία των ενδιαφερόντων του, δίνοντας ιδιαίτερη σημασία στην αλληλεπίδραση μεταξύ της έρευνας και της εκπαίδευσης. Η έρευνα που αναπτύσσεται αφορά κατά κύριο λόγο σε αντικείμενα όπως : Εφαρμογή μεθόδων και εργαλείων αριστοποίησης σε βιομηχανικά, ενεργειακά και περιβαλλοντικά συστήματα Σχεδιασμός, λειτουργία και αριστοποίηση σύγχρονων εφοδιαστικών αλυσίδων (ενέργεια, βιοκαύσιμα, νερό) Αριστοποίηση συστημάτων υδάτινων πόρων Ολοκληρωμένη εκτίμηση περιβαλλοντικών επιπτώσεων ενεργειακών, βιομηχανικών και περιβαλλοντικών έργων Τεχνικοοικονομική αξιολόγηση ενεργειακών και περιβαλλοντικών επενδύσεων Νέες μέθοδοι εξοικονόμησης και επαναχρησιμοποίησης νερού Αξιολόγηση εναλλακτικών λύσεων παροχής νερού σε περιοχές με περιορισμένους υδάτινους πόρους Ανάλυση και σχεδιασμός βιομηχανικών εγκαταστάσεων / δραστηριοτήτων Το Εργαστήριο έχει το ίδιο την ευθύνη ή/και συμμετέχει σε ερευνητικά έργα σε συνεργασία με άλλα εργαστήρια ΑΕΙ και ΤΕΙ και ερευνητικά ιδρύματα. Συνεργασίες και Ανθρώπινο δυναμικό Όλες οι δραστηριότητες του Εργαστηρίου υποστηρίζονται από το προσωπικό και τους συνεργάτες του. Υπεύθυνη του Εργαστηρίου είναι η Αναπληρώτρια Καθηγήτρια του Τμήματος Μηχανολογίας Δρ Αιμιλία Κονδύλη (Χημικός Μηχανικός, MSc, PhD). Στο ανθρώπινο δυναμικό του Εργαστηρίου ανήκει η κα Χριστιάνα Παπαποστόλου, MSc in Energy, Μηχανολόγος Μηχανικός ΤΕ, Υποψήφια Διδάκτωρ Heriot Watt University. Στο εκπαιδευτικό προσωπικό του Εργαστηρίου ανήκει ο κος Βασίλης Σαγιάς, Μηχανολόγος Μηχανικός ΤΕ, MSc Advanced Industrial & Manufacturing Systems, Υποψήφιος Διδάκτωρ Kingston University. Επίσης τη λειτουργία του Εργαστηρίου και των δραστηριοτήτων του σε θέματα υπολογιστικών εργαλείων και εφαρμογών υποστηρίζει ο κος Θάνος Κιατίπης, Μηχανολόγος Μηχανικός ΤΕ. Παρουσίαση Εργαστηρίων του Τμήματος Μηχανολογίας 20

21 Επισημαίνεται ότι το Εργαστήριο είναι σε συνεχή συνεργασία με το Εργαστήριο Ήπιων Μορφών Ενέργειας και Προστασίας Περιβάλλοντος του ΤΕΙ {Πειραιά ( Εκδηλώσεις φωτογραφικό υλικό του Εργαστηρίου. Από τη συνάντηση του CRISP, Delft, Ολλανδία, Σεπτέμβριος 2011 Από την επίσκεψη στα Ελληνικά Πετρέλαια, Διυλιστήρια Ασπροπύργου, Μάιος 2012 Παρουσίαση Εργαστηρίων του Τμήματος Μηχανολογίας 21