ΑΡΙΘΜΗΤΙΚΗ ΠΡΟΣΟΜΟΙΩΣΗ ΤΥΡΒΩ ΟΥΣ ΡΟΗΣ ΣΕ ΑΝΟΙΚΤΟΥΣ ΑΓΩΓΟΥΣ ΜΕ ΣΥΣΤΟΙΧΙΑ ΘΙΝΩΝ ΣΤΟΝ ΠΥΘΜΕΝΑ

Μέγεθος: px
Εμφάνιση ξεκινά από τη σελίδα:

Download "ΑΡΙΘΜΗΤΙΚΗ ΠΡΟΣΟΜΟΙΩΣΗ ΤΥΡΒΩ ΟΥΣ ΡΟΗΣ ΣΕ ΑΝΟΙΚΤΟΥΣ ΑΓΩΓΟΥΣ ΜΕ ΣΥΣΤΟΙΧΙΑ ΘΙΝΩΝ ΣΤΟΝ ΠΥΘΜΕΝΑ"

Transcript

1 ΠΑΝΕΠΙΣΤΗΜΙΟ ΠΑΤΡΩΝ ΠΟΛΥΤΕΧΝΙΚΗ ΣΧΟΛΗ ΤΜΗΜΑ ΠΟΛΙΤΙΚΩΝ ΜΗΧΑΝΙΚΩΝ Π.Μ.Σ. Υ ΑΤΙΚΩΝ ΠΟΡΩΝ ΚΑΙ ΠΕΡΙΒΑΛΛΟΝΤΟΣ ΕΡΓΑΣΤΗΡΙΟ Υ ΡΑΥΛΙΚΗΣ ΜΗΧΑΝΙΚΗΣ ΑΡΙΘΜΗΤΙΚΗ ΠΡΟΣΟΜΟΙΩΣΗ ΤΥΡΒΩ ΟΥΣ ΡΟΗΣ ΣΕ ΑΝΟΙΚΤΟΥΣ ΑΓΩΓΟΥΣ ΜΕ ΣΥΣΤΟΙΧΙΑ ΘΙΝΩΝ ΣΤΟΝ ΠΥΘΜΕΝΑ ΙΑΤΡΙΒΗ ΜΕΤΑΠΤΥΧΙΑΚΟΥ ΙΠΛΩΜΑΤΟΣ ΕΙ ΙΚΕΥΣΗΣ Από ΝΙΚΟΛΑΟ Θ. ΦΟΥΡΝΙΩΤΗ ιπλ. Πολιτικό Μηχανικό Υπό την επίβλεψη ΑΛΕΞΑΝ ΡΟΥ Κ. ΗΜΗΤΡΑΚΟΠΟΥΛΟΥ ΚΑΘΗΓΗΤΗ ΠΑΝΕΠΙΣΤΗΜΙΟΥ ΠΑΤΡΩΝ ΟΚΤΩΒΡΙΟΣ 2005 ΠΑΤΡΑ

2 ΙΑΤΡΙΒΗ ΜΕΤΑΠΤΥΧΙΑΚΟΥ ΙΠΛΩΜΑΤΟΣ ΕΙ ΙΚΕΥΣΗΣ «εν είναι η πείρα η µητέρα όλων των Τεχνών και των Επιστηµών, που ξεγελά τους ανθρώπους, αλλά η φαντασία, που τους υπόσχεται ό,τι η πείρα δεν µπορεί να τους δώσει.» Λεονάρντο Ντα Βίντσι

3 ΙΑΤΡΙΒΗ ΜΕΤΑΠΤΥΧΙΑΚΟΥ ΙΠΛΩΜΑΤΟΣ ΕΙ ΙΚΕΥΣΗΣ - ΑΦΙΕΡΩΣΕΙΣ Στους Γονείς µου, Που ακόµα, αγόγγυστα, "επιχορηγούν" τα όνειρά µου iii

4 ΠΡΟΛΟΓΟΣ ΠΡΟΛΟΓΟΣ Η παρούσα ιατριβή Μεταπτυχιακού ιπλώµατος Ειδίκευσης εκπονήθηκε στο Εργαστήριο Υδραυλικής Μηχανικής του Τµήµατος Πολιτικών Μηχανικών του Πανεπιστηµίου Πατρών, υπό την επίβλεψη του Καθηγητή και Κοσµήτορα της Πολυτεχνικής Σχολής κ. Αλέξανδρου Κ. ηµητρακόπουλου. Εκ προοιµίου θα ήθελα να εκφράσω τις ευχαριστίες µου σε όλους όσους βοήθησαν και συνέβαλαν στην πραγµατοποίησή της. Καταρχάς στον Kαθηγητή µου, κ. Αλέξανδρο ηµητρακόπουλο για το πολύ ευχάριστο και φιλικό περιβάλλον που πάντα καταφέρνει να δηµιουργεί κατά τη συνεργασία µας και την προθυµία του να βοηθήσει και να συζητήσει κάθε απορία και προβληµατισµό που προέκυπτε κατά τη διάρκεια διεξαγωγής της εργασίας µου. Ας µου επιτραπεί να πω ότι ο τρόπος σκέψης του, η δηµοκρατικότητά του, καθώς και η κατανόησή του µε κάνουν δίκαια να τον θεωρώ ως έναν από εκείνους, τους ελάχιστους σήµερα Ακαδηµαϊκούς ασκάλους, που µπορούν ακόµα να εµπνεύσουν τους φοιτητές τους στο να αγαπήσουν την Τέχνη και την Επιστήµη του Πολιτικού Μηχανικού. Εύχοµαι, λοιπόν, από καρδιάς η συνεργασία µας να συνεχιστεί και στο µέλλον Ιδιαίτερες ευχαριστίες στον επίκουρο Kαθηγητή κ. Αθανάσιο ήµα για την ουσιαστική βοήθεια και το ενδιαφέρον του. Η πάντα καλή διάθεσή του και το κλίµα συνεργασίας που καλλιέργησε αποτέλεσαν για µένα βασικό παράγοντα για την πραγµάτωση της µεταπτυχιακής µου ιατριβής. Κάθε, λοιπόν, συνεργασία τώρα και στο µέλλον δεν µπορεί παρά να αποτελεί για µένα χαρά Επίσης, θερµά ευχαριστώ τον επίκουρο Kαθηγητή κ. Γεώργιο Χορς για όλα όσα µου προσέφερε τόσο κατά την διάρκεια των προπτυχιακών όσο και των µεταπτυχιακών µου σπουδών. Κυρίως, όµως, τον ευχαριστώ γιατί ποτέ δεν έπαψε όλα αυτά τα χρόνια της συνεργασίας µας να µε συµβουλεύει, να µε βοηθάει και κυρίως, να µε ενθαρρύνει Τέλος, θα ήθελα να ευχαριστήσω τους γονείς µου για όλα όσα έκαναν και κάνουν για µένα Νίκος Θ. Φουρνιώτης Πάτρα, Οκτώβριος 2005 iv

5 ΠΕΡΙΛΗΨΗ ΙΑΤΡΙΒΗΣ ΠΕΡΙΛΗΨΗ Η παρούσα ιατριβή Μεταπτυχιακού ιπλώµατος Ειδίκευσης, πραγµατεύεται την ανάλυση της τυρβώδους ροής σε ανοικτούς αγωγούς στον πυθµένα των οποίων ενυπάρχουν σχηµατισµοί µορφής θινών (dunes). Μελετήθηκε η περίπτωση 5 θινών οι οποίες τοποθετήθηκαν στον πυθµένα ενός καναλιού βάθους d θεωρώντας µόνιµη ροή. Για την επίλυση χρησιµοποιήθηκαν οι εξισώσεις RANS, ενώ για το "κλείσιµο" της τύρβης χρησιµοποιήθηκαν τα µοντέλα µιας εξίσωσης Spalart-Allmaras και δύο εξισώσεων k-ε. Η διαχείριση της ελεύθερης επιφάνειας έγινε µε την µέθοδο VOF, ενώ η αριθµητική επίλυση βασίστηκε στην µέθοδο των πεπερασµένων όγκων και πραγµατοποιήθηκε µε τον εµπορικό κώδικα FLUENT Για την ροή στον ανοικτό αγωγό, στον πυθµένα του οποίου ενυπήρχαν οι σχηµατισµοί, θεωρήθηκε αριθµός Reynolds Re 6 = , κλίση πυθµένα S = και συντελεστή Manning n = 0. 02, ο οποίος αντιστοιχεί σε ισοδύναµο ύψος τραχύτητας τοιχωµάτων k s = m. Προκειµένου να επαληθευθεί η ακρίβεια της αριθµητικής µεθόδου, επιλύθηκε η περίπτωση του επίπεδου πυθµένα και τα αποτελέσµατα συγκρίθηκαν µε γνωστά πειραµατικά αποτελέσµατα καθώς και αποτελέσµατα τα οποία προέκυψαν από την µονοδιάστατη ανάλυση της ροής πάνω από επίπεδο πυθµένα. Τα αποτελέσµατα βρέθηκαν σε καλή συµφωνία, κυρίως για την κατανοµή της ταχύτητας, ενώ για την τύρβη υπήρχε πολύ καλή συµφωνία κυρίως πλησίον του πυθµένα. Για το πρόβληµα των θινών εξετάσθηκαν: (α) τρεις περιπτώσεις µε σταθερό άνοιγµα θίνης προς βάθος ροής L d = 5 και διαφορετικά ύψη θινών h d = 0. 15, 0.25 και 0.35 (β) τρεις περιπτώσεις µε σταθερή αναλογία ανοίγµατος προς ύψος L h = 20 και ύψη θινών όπως στην περίπτωση (α). Η ανάλυση έδειξε ότι το µέσο προφίλ της ελεύθερης επιφάνειας µειώνεται στην διεύθυνση της ροής, ενώ πάνω από κάθε θίνη το πλάτος της ανύψωσης της ελεύθερης επιφάνειας αυξάνει µε την αύξηση του ύψους και του ανοίγµατος των θινών. Η κατανοµή των διατµητικών τάσεων παρουσιάζει κυµατοειδή µορφή υπεράνω των θινών και αυξάνει αυξανοµένου του ύψους τους και µε την µείωση του ανοίγµατός τους. Πίσω από κάθε θίνη δηµιουργείται θύλακας ανακυκλοφορίας της ροής και ο λόγος της απόστασης του σηµείου επανακόλλησης προς το ύψος της θίνης είναι X R h v

6 ΠΙΝΑΚΑΣ ΠΕΡΙΕΧΟΜΕΝΩΝ ΠΙΝΑΚΑΣ ΠΕΡΙΕΧΟΜΕΝΩΝ ΠΡΟΛΟΓΟΣ iν ΠΕΡΙΛΗΨΗ..ν ΠΕΡΙΕΧΟΜΕΝΑ νi ΚΑΤΑΛΟΓΟΣ ΣΧΗΜΑΤΩΝ ix ΚΑΤΑΛΟΓΟΣ ΠΙΝΑΚΩΝ... xiν 1. ΕΙΣΑΓΩΓΗ ΑΝΑΠΤΥΞΗ ΓΕΩΜΕΤΡΙΑΣ ΚΛΙΝΗΣ ΣΕ ΡΟΕΣ ΠΑΝΩ ΑΠΟ ΑΜΜΩ ΕΙΣ ΠΥΘΜΕΝΕΣ ΕΙΣΑΓΩΓΙΚΑ ΣΤΟΙΧΕΙΑ ΜΕΘΟ ΟΙ ΠΡΟΣΕΓΓΙΣΗΣ ΣΧΗΜΑΤΙΣΜΩΝ ΠΥΘΜΕΝΑ ΦΥΣΙΚΟΣ ΜΗΧΑΝΙΣΜΟΣ ΤΗΣ ΑΝΑΠΤΥΞΗΣ ΤΩΝ ΣΧΗΜΑΤΙΣΜΩΝ ΠΥΘΜΕΝΑ ΠΡΟΣΕΓΓΙΣΤΙΚΕΣ ΕΚΦΡΑΣΕΙΣ ΤΩΝ ΙΑΣΤΑΣΕΩΝ ΑΜΜΩ ΩΝ ΣΧΗΜΑ- ΤΙΣΜΩΝ Προσεγγιστικές εκφράσεις ανάµεσα στο βάθος ροής d και το µήκος L των σχηµατισµών πυθµένα Ρυτιδώσεις (ripples) Μεταβατικές καταστάσεις στο σχηµατισµό της γεωµετρίας του πυθµένα ΠΡΟΣΘΕΤΕΣ ΕΚΦΡΑΣΕΙΣ ΠΡΟΣΕΓΓΙΣΗΣ ΤΗΣ ΓΕΩΜΕΤΡΙΑΣ ΤΟΥ ΠΥΘΜΕΝΑ ΤΩΝ ΠΟΤΑΜΩΝ ΠΡΟΣΟΜΟΙΩΣΗ ΤΥΡΒΩ ΟΥΣ ΡΟΗΣ ΣΕ ΑΝΟΙΧΤΟΥΣ ΑΓΩΓΟΥΣ ΕΙΣΑΓΩΓΙΚΑ ΣΤΟΙΧΕΙΑ ΓΙΑ ΤΗΝ ΑΝΑΠΤΥΞΗ ΤΥΡΒΩ ΩΝ ΡΟΩΝ ΙΑΦΟΡΙΚΕΣ ΕΞΙΣΩΣΕΙΣ ΠΟΥ ΙΕΠΟΥΝ ΤΗΝ ΤΥΡΒΩ Η ΡΟΗ ΜΕ ΕΛΕΥΘΕΡΗ ΕΠΙΦΑΝΕΙΑ Οι εξισώσεις Navier-Stokes Γενική ανασκόπηση των µεθόδων προσέγγισης της ελεύθερης επιφάνειας Η µέθοδος VOF (Volume of fluid) Οι εξισώσεις RANS...30 vi

7 ΠΙΝΑΚΑΣ ΠΕΡΙΕΧΟΜΕΝΩΝ 3.3 ΜΟΝΤΕΛΑ ΚΛΕΙΣΙΜΑΤΟΣ ΤΗΣ ΤΥΡΒΗΣ Η έννοια του τυρβώδους ιξώδους Μοντέλα µηδενικής εξίσωσης Σταθερό τυρβώδες ιξώδες Συντελεστής τυρβώδους διαχύσεως Μοντέλο µήκους αναµείξεως Μοντέλα µιας εξίσωσης Το µοντέλο Spalart Allmaras Το µοντέλο δύο εξισώσεων k ε Άλλα µοντέλα κλεισίµατος της τύρβης ΑΡΙΘΜΗΤΙΚΗ ΜΕΘΟ ΟΛΟΓΙΑ ΕΠΙΛΥΣΗΣ ΤΗΣ ΡΟΗΣ Η ΙΑΚΡΙΤΟΠΟΙΗΣΗ ΤΩΝ ΕΞΙΣΩΣΕΩΝ ΑΡΙΘΜΗΤΙΚΑ ΣΧΗΜΑΤΑ ΕΠΙΛΥΣΗΣ ΟΡΙΣΜΟΣ ΟΡΙΑΚΩΝ ΣΥΝΘΗΚΩΝ Καθορισµός εισόδου εξόδου ιαχείριση τοιχώµατος Η διατµητική τάση πλησίον του τοιχώµατος Τα µέσα προφίλ ταχύτητας Ο νόµος του τοιχώµατος (law of the wall) Το ιξώδες υπόστρωµα Ο λογαριθµικός νόµος Ο νόµος αποκλίσεως της ταχύτητας (velocity defect law) Επίδραση τραχύτητας του τοιχώµατος Ορισµός συνοριακών συνθηκών στο τοίχωµα Καθορισµός ορίων συµµετρίας ιαχείριση της ελεύθερης επιφάνειας ΠΑΡΟΥΣΙΑΣΗ ΑΡΙΘΜΗΤΙΚΟΥ ΛΟΓΙΣΜΙΚΟΥ FLUENT ΕΙΣΑΓΩΓΗ ΣΤΗΝ ΥΠΟΛΟΓΙΣΤΙΚΗ ΡΕΥΣΤΟ ΥΝΑΜΙΚΗ ΕΦΑΡΜΟΓΗ ΤΩΝ ΜΕΘΟ ΩΝ ΑΝΑΛΥΣΗΣ ΥΠΟΛΟΓΙΣΤΙΚΗΣ ΡΕΥΣΤΟ ΥΝΑ- ΜΙΚΗΣ ΠΡΟΕΠΕΞΕΡΓΑΣΤΗΣ GAMBIT ΚΑΤΑΣΚΕΥΗΣ ΥΠΟΛΟΓΙΣΤΙΚΟΥ ΠΛΕΓΜΑ- ΤΟΣ 74 vii

8 ΠΙΝΑΚΑΣ ΠΕΡΙΕΧΟΜΕΝΩΝ Ορισµός οριακών συνθηκών στο υπολογιστικό πλέγµα Ο ΚΩ ΙΚΑΣ FLUENT ΓΙΑ ΤΗΝ ΑΝΑΛΥΣΗ ΤΗΣ ΡΟΗΣ Ορισµός οριακών συνθηκών ιαθέσιµα είδη οριακών συνθηκών Επιλογή λύτη ιακριτοποίηση (µέθοδοι παρεµβολής) Επίλυση του φυσικού προβλήµατος Επεξεργασία των αποτελεσµάτων επίλυσης ΕΦΑΡΜΟΓΗ FLUENT ΣΤΗΝ ΤΥΡΒΩ Η ΡΟΗ ΑΝΟΙΚΤΩΝ ΑΓΩΓΩΝ ΜΑΚΡΟΣΚΟΠΙΚΗ ΑΝΑΛΥΣΗ ΟΡΙΣΜΟΥ ΑΡΧΙΚΩΝ ΚΑΙ ΟΡΙΑΚΩΝ ΣΥΝΘΗΚΩΝ Μονοδιάστατη ανάλυση της ροής σε επίπεδο πυθµένα Μονοδιάστατη ανάλυση της ροής πάνω από εµπόδιο Μεθοδολογία ανάλυσης Υπολογισµοί ΕΠΙΛΥΣΗ ΤΟΥ ΠΡΟΒΛΗΜΑΤΟΣ ΣΕ ΕΠΙΠΕ Ο ΠΥΘΜΕΝΑ Κατασκευή γεωµετρίας και υπολογιστικού πλέγµατος Ορισµός αρχικών και οριακών συνθηκών Ορισµός οριακών συνθηκών Ορισµός αρχικών συνθηκών Αριθµητική επίλυση του προβλήµατος ΕΠΙΛΥΣΗ ΤΟΥ ΠΡΟΒΛΗΜΑΤΟΣ ΤΩΝ ΘΙΝΩΝ ΠΑΡΟΥΣΙΑΣΗ ΑΠΟΤΕΛΕΣΜΑΤΩΝ ΑΝΑΚΕΦΑΛΑΙΩΣΗ ΣΥΜΠΕΡΑΣΜΑΤΑ 135 ΒΙΒΛΙΟΓΡΑΦΙΚΕΣ ΑΝΑΦΟΡΕΣ viii

9 ΚΑΤΑΛΟΓΟΣ ΣΧΗΜΑΤΩΝ ΚΑΤΑΛΟΓΟΣ ΣΧΗΜΑΤΩΝ Σχήµα 2.1: Ripples στον ποταµό Rum, Minnesota USA..6 Σχήµα 2.2: ηµιουργία αµµωδών θινών σε παράκτιο υδατόρευµα, παραλία Takatoyo..6 Σχήµα 2.3: Dunes στον ποταµό North Loup, Nebraska USA...7 Σχήµα 2.4: Αλληλεπίδραση της ροής µε τους σχηµατισµούς πυθµένα 7 Σχήµα 2.5: ηµιουργία αµµωδών σχηµατισµών στον πυθµένα ποταµού, (α) φάση ανάπτυξης, (b) κατάσταση ισορροπίας Σχήµα 2.6: Μοντέλο δηµιουργίας ανοδικών στροβίλων.11 Σχήµα 2.7: Ορισµός βάθους ροής d, ύψους θίνης h και ανοίγµατος L...12 Σχήµα 2.8: Ορισµός των µεγεθών που εµφανίζονται στην εξ. (2.20).21 Σχήµα 2.9: Μορφή αµµώδους θίνης σύµφωνα µε την εξ. (2.20) 22 Σχήµα 4.1: Όγκος ελέγχου που χρησιµοποιείται για την επεξήγηση της διακριτοποίησης µιας βαθµωτής εξίσωσης µεταφοράς..52 Σχήµα 4.2: Οµοιόµορφη ροή σε αγωγό µεγάλου πλάτους..55 Σχήµα 4.3: Κατανοµή της µέσης ταχύτητας πλησίον του τοιχώµατος όπως προέκυψε από δεδοµένα DNS των Kim et al. (1987): διακεκοµµένη γραµµή για Re = 13,750 και διακεκοµµένη µε στίξεις γραµµή για την απεικόνιση της σχέσης U = u = y.pope (2000).59 Σχήµα 4.4: Κατανοµή της µέσης ταχύτητας πλησίον του τοιχώµατος: συνεχής γραµµή όπως προέκυψε από δεδοµένα DNS των Kim et al. (1987) για Re = 13,750, διακεκοµµένη µε στίξεις γραµµή για την απεικόνιση της σχέσης U = u = y διακεκοµµένη γραµµή για την έκφραση του λογαριθµικού νόµου. Pope (2000).61 Σχήµα 4.5: Κατανοµή της µέσης ταχύτητας για την περίπτωση πλήρως ανεπτυγµένης ροής σε ανοικτό αγωγό, µετρούµενη από τους Wei and Willmarth (1989): O, για Re = 2,970,, Re = 14,914,, ΓΙΑ Re = 22,776 και Re = 39,582. Ο λογαριθµικός νόµος εκφράζεται από την συνεχή γραµµή και U = u 61 Σχήµα 4.6: Ο συντελεστής τριβών f συναρτήσει του αριθµού Reynolds σε αγωγούς για διάφορες τραχύτητες. Η διακεκοµµένη γραµµή εκφράζει τον νόµο της τριβής για στρωτή ροή, ενώ η συνεχής τον νόµο του Prandtl για τυρβώδη ροή σε ix

10 ΚΑΤΑΛΟΓΟΣ ΣΧΗΜΑΤΩΝ λείους αγωγούς. Τα πειραµατικά δεδοµένα προέρχονται από µετρήσεις του Nikuradse.65 Σχήµα 4.7: Ο σταθερός προσθετικός όρος B ~ στην έκφραση του λογαριθµικού νόµου συναρτήσει του ύψους τραχύτητας k s s αδιαστατοποιηµένο µε την ιξώδη κλίµακα µήκους δ ν. Η διακεκοµµένη γραµµή εκφράζει την πλήρως τυρβώδη ~ περιοχή µε B = 8. 5, η ευθεία γραµµή την λεία, ενώ τα πειραµατικά δεδοµένα προέρχονται από τον Nikuradse..68 Σχήµα 5.1: Γεωµετρία των στοιχείων που χρησιµοποιούνται για την κατασκευή του υπολογιστικού πλέγµατος...75 Σχήµα 5.2: Απλές γεωµετρίες µε τετραπλευρικά/εξαεδρικά πλέγµατα και σύνθετες µε τριγωνικά/τετραεδρικά πλέγµατα 76 Σχήµα 5.3: Ορισµός µερών για την περίπτωση δισδιάστατου και τρισδιάστατου υπολογιστικού πλέγµατος...77 Σχήµα 5.4: Ροϊκό πεδίο αγωγού διακριτοποιηµένο σε πεπερασµένο αριθµό όγκων ελέγχου (υπολογιστικό πλέγµα) 81 Σχήµα 6.1: ιαµόρφωση ελεύθερης επιφάνειας πάνω από εµπόδιο στην περίπτωση υποκρίσιµης ροής 90 Σχήµα 6.2: ιάγραµµα ειδικής Ενέργειας για την περίπτωση υποκρίσιµης ροής..92 Σχήµα 6.3: ιαµόρφωση της ελεύθερης επιφάνειας πάνω από εµπόδιο για το οποίο ισχύει Ζ, δοθέν > Ε 1 -Ε min.93 Σχήµα 6.4α: Υπολογιστικό πλέγµα για τον επίπεδο πυθµένα...98 Σχήµα 6.4β: Υπολογιστικό πλέγµα για τον επίπεδο πυθµένα (λεπτοµέρεια)...98 Σχήµα 6.5: Καθορισµός µεταβλητών της εξ. (6.28).103 Σχήµα 6.6α: Υπολογιστικό πλέγµα θινών διαστάσεων h = 0.35m και L = 5m 105 Σχήµα 6.6β: Υπολογιστικό πλέγµα (λεπτοµέρεια) θινών διαστάσεων h = 0.35m και L = 5m..105 Σχήµα 6.6γ: Υπολογιστικό πλέγµα (λεπτοµέρεια) θινών διαστάσεων h = 0.35m και L = 5m..106 Σχήµα 6.7: Καθορισµός οριακών συνθηκών για το πρόβληµα των θινών Σχήµα 7.1: ιαµόρφωση ελεύθερης επιφάνειας σε επίπεδο πυθµένα Σχήµα 7.2:Κατανοµή διαµήκους ταχύτητας σε επίπεδο πυθµένα x

11 ΚΑΤΑΛΟΓΟΣ ΣΧΗΜΑΤΩΝ Σχήµα 7.3:Συµφωνία διαµήκους ταχύτητας µε τον λογαριθµικό νόµο σε επίπεδο πυθµένα.112 Σχήµα 7.4:Κατανοµή διατµητικών τάσεων σε επίπεδο πυθµένα..112 Σχήµα 7.5:Κατανοµή τυρβώδους ιξώδους µε χρήση του µοντέλου k-ε σε επίπεδο πυθµένα Σχήµα 7.6:Κατανοµή τυρβώδους ιξώδους µε χρήση του µοντέλου Spalart-Allmaras σε επίπεδο πυθµένα Σχήµα 7.7:Κατανοµή τυρβώδους κινητικής ενέργειας µε χρήση του µοντέλου k-ε σε επίπεδο πυθµένα Σχήµα 7.8: Κατανοµή της ανάλωσης της τυρβώδους κινητικής ενέργειας µε χρήση του µοντέλου k-ε σε επίπεδο πυθµένα 114 Σχήµα 7.9: ιαµόρφωση ελεύθερης επιφάνειας πάνω από θίνες µε άνοιγµα L = 5m µε χρήση και των δύο µοντέλων k-ε και Spalart-Allmaras Σχήµα 7.10: ιαµόρφωση ελεύθερης επιφάνειας πάνω από θίνες µε άνοιγµα L = 3, 5 και 7m µε χρήση και των δύο µοντέλων k-ε και Spalart- Allmaras Σχήµα 7.11:Σκαρίφηµα καθορισµού των διαφόρων διατοµών ελέγχου των χαρακτηριστικών της ροής.117 Σχήµα 7.12: Κατανοµή διαµήκους ταχύτητας σε πυθµένα µε θίνες διαστάσεων h = 0.15m, L = 3m µε χρήση του µοντέλου k-ε (βλ. Σχ. 7.11, Πίν. 1α)..118 Σχήµα 7.13: Κατανοµή διαµήκους ταχύτητας σε πυθµένα µε θίνες διαστάσεων h = 0.15m, L = 3m µε χρήση του µοντέλου Spalart-Allmaras (βλ. Σχ. 7.11, Πίν. 1β) Σχήµα 7.14: Κατανοµή διαµήκους ταχύτητας σε πυθµένα µε θίνες διαστάσεων h = 0.15m, L = 5m µε χρήση του µοντέλου k-ε (βλ. Σχ. 7.11, Πίν. 1α)..119 Σχήµα 7.15: Κατανοµή διαµήκους ταχύτητας σε πυθµένα µε θίνες διαστάσεων h = 0.15m, L = 5m µε χρήση του µοντέλου Spalart-Allmaras (βλ. Σχ. 7.11, Πίν. 1β) Σχήµα 7.16: Κατανοµή διαµήκους ταχύτητας σε πυθµένα µε θίνες διαστάσεων h = 0.25m, L = 5m µε χρήση του µοντέλου k-ε (βλ. Σχ. 7.11, Πίν. 1α)..120 Σχήµα 7.17: Κατανοµή διαµήκους ταχύτητας σε πυθµένα µε θίνες διαστάσεων h = 0.25m, L = 5m µε χρήση του µοντέλου Spalart-Allmaras (βλ. Σχ. 7.11, Πίν. 1β) Σχήµα 7.18: Κατανοµή διαµήκους ταχύτητας σε πυθµένα µε θίνες διαστάσεων h = 0.35m, L = 5m µε χρήση του µοντέλου k-ε (βλ. Σχ. 7.11, Πίν. 1α)..121 xi

12 ΚΑΤΑΛΟΓΟΣ ΣΧΗΜΑΤΩΝ Σχήµα 7.19: Κατανοµή διαµήκους ταχύτητας σε πυθµένα µε θίνες διαστάσεων h = 0.35m, L = 5m µε χρήση του µοντέλου Spalart-Allmaras (βλ. Σχ. 7.11, Πίν. 1β) Σχήµα 7.20: Κατανοµή διαµήκους ταχύτητας σε πυθµένα µε θίνες διαστάσεων h = 0.35m, L = 7m µε χρήση του µοντέλου k-ε (βλ. Σχ. 7.11, Πίν. 1α)..122 Σχήµα 7.21: Κατανοµή διαµήκους ταχύτητας σε πυθµένα µε θίνες διαστάσεων h = 0.35m, L = 7m µε χρήση του µοντέλου Spalart-Allmaras (βλ. Σχ. 7.11, Πίν. 1β) Σχήµα 7.22: Συµφωνία διαµήκους ταχύτητας µε τον λογαριθµικό νόµο σε πυθµένα µε θίνες διαστάσεων h = 0.35m, L = 7m στην θέση x = m (υψηλότερο σηµείο θίνης).123 Σχήµα 7.23: Κατανοµή τυρβώδους ιξώδους µε χρήση του µοντέλου k-ε σε πυθµένα µε θίνες διαστάσεων h = 0.15m, L = 3m (βλ. Σχ. 7.11, Πίν. 1α) Σχήµα 7.24: Κατανοµή τυρβώδους ιξώδους µε χρήση του µοντέλου Spalart-Allmaras σε πυθµένα µε θίνες διαστάσεων h = 0.15m, L = 3m (βλ. Σχ. 7.11, Πίν. 1β) Σχήµα 7.25: Κατανοµή τυρβώδους ιξώδους µε χρήση του µοντέλου k-ε σε πυθµένα µε θίνες διαστάσεων h = 0.15m, L = 5m (βλ. Σχ. 7.11, Πίν. 1α) Σχήµα 7.26: Κατανοµή τυρβώδους ιξώδους µε χρήση του µοντέλου Spalart-Allmaras σε πυθµένα µε θίνες διαστάσεων h = 0.15m, L = 5m (βλ. Σχ. 7.11, Πίν. 1β) Σχήµα 7.27: Κατανοµή τυρβώδους ιξώδους µε χρήση του µοντέλου k-ε σε πυθµένα µε θίνες διαστάσεων h = 0.25m, L = 5m (βλ. Σχ. 7.11, Πίν. 1α) Σχήµα 7.28: Κατανοµή τυρβώδους ιξώδους µε χρήση του µοντέλου Spalart-Allmaras σε πυθµένα µε θίνες διαστάσεων h = 0.25m, L = 5m (βλ. Σχ. 7.11, Πίν. 1β) Σχήµα 7.29: Κατανοµή τυρβώδους ιξώδους µε χρήση του µοντέλου k-ε σε πυθµένα µε θίνες διαστάσεων h = 0.35m, L = 5m (βλ. Σχ. 7.11, Πίν. 1α) Σχήµα 7.30: Κατανοµή τυρβώδους ιξώδους µε χρήση του µοντέλου Spalart-Allmaras σε πυθµένα µε θίνες διαστάσεων h = 0.35m, L = 5m (βλ. Σχ. 7.11, Πίν. 1β) Σχήµα 7.31: Κατανοµή τυρβώδους ιξώδους µε χρήση του µοντέλου k-ε σε πυθµένα µε θίνες διαστάσεων h = 0.35m, L = 7m (βλ. Σχ. 7.11, Πίν. 1α) Σχήµα 7.32: Κατανοµή τυρβώδους ιξώδους µε χρήση του µοντέλου Spalart-Allmaras σε πυθµένα µε θίνες διαστάσεων h = 0.35m, L = 7m (βλ. Σχ. 7.11, Πίν. 1β) Σχήµα 7.33α: Κατανοµή τυρβώδους ιξώδους µε χρήση του µοντέλου k-ε σε πυθµένα µε θίνες διαστάσεων h = 0.35m, L = 57m, µεταξύ τρίτης και τετάρτης θίνης. 129 xii

13 ΚΑΤΑΛΟΓΟΣ ΣΧΗΜΑΤΩΝ Σχήµα 7.33β: Κατανοµή τυρβώδους ιξώδους µε χρήση του µοντέλου k-ε σε πυθµένα µε θίνες διαστάσεων h = 0.35m, L = 57m, µεταξύ τετάρτης και πέµπτης θίνης..129 Σχήµα 7.34: Κατανοµή διατµητικών τάσεων σε πυθµένα µε θίνες διαστάσεων h = 0.15m, L = 3m Σχήµα 7.35: Κατανοµή διατµητικών τάσεων σε πυθµένα µε θίνες διαστάσεων h = 0.35m, L = 7m Σχήµα 7.36: Κατανοµή διατµητικών τάσεων σε πυθµένα µε θίνες ανοίγµατος L = 5m..131 Σχήµα 7.37: Σκαρίφηµα καθορισµού του σηµείου επανακόλλησης της ροής (reattachment point).132 Σχήµα 7.38: ιαµόρφωση γραµµών ροής στην περιοχή θινών µε h = 0.35m και L = 5m..133 Σχήµα 7.39: ιαµόρφωση γραµµών ροής (λεπτοµέρεια) στην περιοχή θινών µε h = 0.35m και L = 5m Σχήµα 7.40: ιαµόρφωση διανυσµάτων ταχύτητας (λεπτοµέρεια) στην περιοχή θινών µε h = 0.35m και L = 5m xiii

14 ΚΑΤΑΛΟΓΟΣ ΠΙΝΑΚΩΝ ΚΑΤΑΛΟΓΟΣ ΠΙΝΑΚΩΝ Πίνακας 3.1: Παρουσίαση των σταθερών του µοντέλου Spalart- Allmaras...45 Πίνακας 3.2: Τιµές των συντελεστών στο κανονικό k-ε µοντέλο..47 Πίνακας 5.1: Τιµές της µεταβλητής Φ για τις διάφορες ποσότητες 81 Πίνακας 6.1: Τιµές των συντελεστών υποχαλάρωσης..101 Πίνακας 6.2: ιαστάσεις των αµµωδών θινών.104 Πίνακας 6.3: Αριθµός κελιών για κάθε υπολογιστικό πλέγµα.104 Πίνακας 7.1α: Τιµές του x(m) σε διάφορες διατοµές που αντιστοιχούν σε κάθε θίνη διαστάσεων h και L, αντιστοίχως µε χρήση του µοντέλου k-ε..117 Πίνακας 7.1β: Τιµές του x(m) σε διάφορες διατοµές που αντιστοιχούν σε κάθε θίνη διαστάσεων h και L, αντιστοίχως µε χρήση του µοντέλου Spalart- Allmaras.117 Πίνακας 7.2: Τιµές του σηµείου επανακόλλησης της ροής (reattachment point) που αντιστοιχούν σε κάθε θίνη διαστάσεων h και L αντιστοίχως, όπως αυτά προέκυψαν από την χρήση των µοντέλων k-ε και Spalart-Allmaras.132 Πίνακας 7.3: Τιµές του λόγου X R /h που αντιστοιχούν σε κάθε θίνη διαστάσεων h και L αντιστοίχως, όπως αυτά προέκυψαν από την χρήση των µοντέλων k-ε και Spalart-Allmaras.132 xiv

15 ΚΕΦΑΛΑΙΟ 1 - ΕΙΣΑΓΩΓΗ 1 1. ΕΙΣΑΓΩΓΗ Η ανάλυση τυρβωδών ροών σε ανοικτούς αγωγούς µε επίπεδο πυθµένα, έχει µελετηθεί διεξοδικά από πολλούς ερευνητές. Ωστόσο, οι περισσότερες περιπτώσεις ροών µε ελεύθερη επιφάνεια που συναντώνται τόσο στην φύση (υδατορεύµατα και ποταµοί) όσο και στα τεχνικά έργα (διώρυγες ή κανάλια φυσικής διατοµής) σπάνια διατηρούν τον πυθµένα τους επίπεδο. Αιτία είναι κυρίως η µεταφορά φερτών υλικών κατά µήκος του πυθµένα των φυσικών ή τεχνητών αγωγών, που πραγµατοποιείται, όταν τέτοια φερτά υλικά είναι διαθέσιµα. Στον πυθµένα, λοιπόν, είναι δυνατόν να αναπτύσσονται σχηµατισµοί διαφόρων µεγεθών οι οποίοι αλληλεπιδρούν µε την ροή. Η αλληλεπίδραση αυτή µπορεί να αποτελεί, αντίστροφα, και αιτία γένεσης των σχηµατισµών αυτών. Η µελέτη, λοιπόν, της ροής πάνω από πυθµένα όπου πλέον δεν θα θεωρείται επίπεδος, αλλά θα ενυπάρχουν σχηµατισµοί κυµατοειδούς τύπου αποτελεί µια πιο ρεαλιστική έκφανση της ανάλυσης τυρβωδών ροών που αναπτύσσονται σε ανοικτούς αγωγούς. Αρκετοί ερευνητές ασχολήθηκαν µε την ανάλυση της ροής πάνω από πυθµένες που παρουσίαζαν διάφορους φυσικούς σχηµατισµούς. Οι πιο συνήθεις σχηµατισµοί που παρατηρήθηκαν ήταν οι ρυτιδώσεις των αµµωδών πυθµένων καθώς και η ανάπτυξη θινών. Στις περισσότερες εργασίες θεωρείται ότι οι πυθµένες των ανοικτών αγωγών βρίσκονται σε σταθερή (µόνιµη) κατάσταση, η γεωµετρία τους έχει πάρει µια τελική µορφή και η ροή δεν αλληλεπιδρά µε το υλικό του πυθµένα για τον σχηµατισµό της γεωµετρίας του. Οι διαστάσεις των αµµωδών σχηµατισµών (κυρίως των θινών) σχετίζονται άµεσα µε τα χαρακτηριστικά της ροής, όπως βάθος και ταχύτητα και για τις περισσότερες µελέτες επιλέγονται χαρακτηριστικές διαστάσεις των αµµωδών σχηµατισµών, όπως αυτές προκύπτουν είτε από µετρήσεις σε ποταµούς ή από πειραµατική προσοµοίωση. Ιδιαίτερα τα τελευταία χρόνια η ανάπτυξη σύγχρονων ισχυρών υπολογιστών έδωσε την δυνατότητα της αριθµητικής επίλυσης των ροών πάνω από σύνθετες γεωµετρίες πυθµένα και την εξαγωγή βασικών συµπερασµάτων για την συµπεριφορά της ροής. Επιπροσθέτως, το πρόβληµα της τυρβώδους ροής προσεγγίστηκε από άλλους ερευνητές πειραµατικά για περιπτώσεις πυθµένων των οποίων οι γεωµετρίες είναι τυπικά χαρακτηριστικές για µεγάλους ποταµούς. Οι MacLean & Dungan Smith (1986) προσέγγισαν το πρόβληµα της δισδιάστατης ροής πάνω από αµµώδεις θίνες, επιλύοντας αναλυτικά τις εξισώσεις κίνησης για το

16 ΚΕΦΑΛΑΙΟ 1 - ΕΙΣΑΓΩΓΗ 2 εσωτερικό οριακό στρώµα που δηµιουργείται µετά το σηµείο επανακόλλησης της ροής. Τα αποτελέσµατα τα οποία εξήγαγαν, τόσο για την ταχύτητα όσο και για το πεδίο της διατµητικής τάσης, βρίσκονταν σε αρκετά καλή συµφωνία µε πειραµατικά καθώς και πεδιακά δεδοµένα από ροές πάνω από αµµώδεις θίνες πυθµένων. Οι Nelson & Dungan Smith (1989) βελτίωσαν περισσότερο το αναλυτικό µοντέλο του 1986 για την πρόβλεψη της ροής, έτσι ώστε να συµπεριλάβουν την περιοχή ανάµεσα στην κορυφή των αµµωδών θινών (crest) και στο σηµείο επανακόλλησης της ροής (reattachment point). Και εδώ όπως και στο προηγούµενο µοντέλο του 1986 τα αποτελέσµατα για την ταχύτητα καθώς και την διατµητική τάση βρίσκονταν σε καλή συµφωνία µε πειραµατικά δεδοµένα. Ο Lyn (1993) µελέτησε πειραµατικά την ροή πάνω από τεχνητούς σχηµατισµούς πυθµένα. Για την πειραµατική προσοµοίωση χρησιµοποιήθηκαν τριγωνικοί σχηµατισµοί πυθµένα µε ύψος περίπου ίσο µε 20 % του βάθους ροής και άνοιγµα περίπου12. 5 φορές το ύψος τους, σε δύο σχηµατισµούς. Η πρώτη περίπτωση αποτελούνταν από τρίγωνα των 45 0 που βρίσκονταν σε απόσταση το ένα από το άλλο και η δεύτερη περίπτωση από τριγωνικούς σχηµατισµούς που πλησίαζαν περισσότερο στη µορφή των αµµωδών σχηµατισµών, διατηρώντας στα ανάντη τους αρκετά ήπια κλίση µέχρι το µέγιστο ύψος τους (crest). Οι Yoon & Patel (1996) µελέτησαν αριθµητικά την δισδιάστατη ροή πάνω από πυθµένα όπου παρεµβάλλονταν σταθεροί σχηµατισµοί αµµωδών θινών, επιλύοντας τις εξισώσεις Navier-Stokes. Για το κλείσιµο της τύρβης χρησιµοποιήθηκε το µοντέλο k-ω το οποίο µπορεί να προβλέψει το πεδίο της ταχύτητας καθώς και τύρβης που αναπτύσσεται στην περιοχή των θινών. Τα αποτελέσµατα τα οποία προκύπτουν συγκρίνονται µε πειραµατικά δεδοµένα και βρίσκονται σε καλή συµφωνία µε τα πειραµατικά δεδοµένα. Οι Cokljat & Kralj (1997) προσέγγισαν αριθµητικά την ροή πάνω από πυθµένα, στον οποίον παρεµβάλλονταν περιοδικά τριγωνικοί σχηµατισµοί, µε την µέθοδο των πεπερασµένων όγκων. Το κλείσιµο της τύρβης πραγµατοποιείται µε δύο µοντέλα, το RSM (Reynolds Stress Model) καθώς και το k-ε. Η ελεύθερη επιφάνεια ορίζεται σαν επίπεδο συµµετρίας (symmetry plane). Τα αποτελέσµατα τα οποία προκύπτουν συγκρίνονται µε πειραµατικά δεδοµένα. Από την σύγκριση φαίνεται ότι τα αποτελέσµατα που δίδει το µοντέλο k-ε βρίσκονται σε ικανοποιητική συµφωνία. Οι Cheong & Xue (1997) µελέτησαν αριθµητικά την ροή πάνω από αµµώδεις πυθµένες χρησιµοποιώντας το µοντέλο δύο εξισώσεων k-ε. Τα αριθµητικά αποτελέσµατα

17 ΚΕΦΑΛΑΙΟ 1 - ΕΙΣΑΓΩΓΗ 3 τα οποία προέκυψαν συγκρίθηκαν µε πειραµατικά δεδοµένα του Raudkivi (1963, 1966) καθώς και νεότερα των Van Mierlo and De Ruiter (1988) και βρέθηκαν σε ικανοποιητική συµφωνία. Οι Kadota & Nezu (1999) προσπάθησαν να αναπαραστήσουν το πεδίο των δινών και στροβίλων που αναπτύσσεται πίσω από την κορυφή των αµµωδών θινών. Οι µετρήσεις των ταχυτήτων πραγµατοποιήθηκαν πειραµατικά µε την βοήθεια της συσκευής Laser Doppler. Για την αναπαράσταση των αµµωδών θινών χρησιµοποιήθηκε µια τριγωνοµετρική σχέση που συσχετίζει το ύψος θίνης µε την απόσταση από την αρχή του ανοίγµατός της. Τέλος, οι Yue et al. (2005) προσέγγισαν αριθµητικά την δισδιάστατη ροή πάνω από σταθερή γεωµετρία µορφής θινών, χρησιµοποιώντας την µέθοδο της προσοµοίωσης των µεγάλων δινών LES (Large Eddy Simulation). Τα αποτελέσµατα τα οποία εξήχθησαν βρέθηκαν σε καλή συµφωνία µε πειραµατικά δεδοµένα. Στην παρούσα εργασία γίνεται µια προσπάθεια µελέτης της τυρβώδους ροής που αναπτύσσεται σε ανοικτούς αγωγούς, στον πυθµένα των οποίων ενυπάρχουν σχηµατισµοί µορφής θινών. Η ροή προσεγγίζεται αριθµητικά µε την επίλυση των εξισώσεων Navier- Stokes υπό το πρίσµα της µεθόδου VOF (Volume Of Fluid), για την διαχείριση της ελεύθερης επιφάνειας. Για το κλείσιµο της τύρβης χρησιµοποιείται το µοντέλο δύο εξισώσεων k-ε καθώς και το µοντέλο µιας εξίσωσης, Spalart-Allmaras. Για την επαλήθευση της αριθµητικής µεθόδου η οποία έχει χρησιµοποιηθεί, µελετάται το πρόβληµα της ροής σε ανοικτό αγωγό µε επίπεδο πυθµένα και τα αριθµητικά αποτελέσµατα συγκρίνονται µε γνωστά πειραµατικά δεδοµένα. Χρησιµοποιούνται πέντε διαφορετικές περιπτώσεις διαστάσεων αµµωδών σχηµατισµών πυθµένα, τρεις εκ των οποίων διατηρούν σταθερό άνοιγµα προς βάθος ροής L/d = 5 και ύψη h/d = 0.15, 0.25 και 0.35 και τρεις σταθερό λόγο ανοίγµατος προς ύψος L/h = 20. Μελετάται η διαµόρφωση της ελεύθερης επιφάνειας πάνω από την περιοχή 5 αµµωδών θινών οι οποίες βρίσκονται σε ακολουθία, καθώς και το πεδίο ταχυτήτων και τύρβης που χαρακτηρίζει τη ροή. Η παρουσίαση που ακολουθεί διαρθρώνεται σε επτά κεφάλαια. Αρχικά περιγράφονται οι φυσικοί µηχανισµοί µέσω των οποίων αναπτύσσονται και διαµορφώνονται οι σχηµατισµοί πυθµένα. Παρουσιάζονται τα διάφορα είδη σχηµατισµών που συνήθως απαντώνται σε ποτάµια και φυσικά υδατορρεύµατα και δίνονται

18 ΚΕΦΑΛΑΙΟ 1 - ΕΙΣΑΓΩΓΗ 4 προσεγγιστικές εξισώσεις για την περιγραφή τους. Επιπλέον, καθορίζεται το καθεστώς της ροής υπό το οποίο αναπτύσσονται οι διάφοροι αυτοί σχηµατισµοί. Στη συνέχεια δίνονται οι διαφορικές εξισώσεις της ροής που χρησιµοποιούνται για την προσοµοίωση του φυσικού φαινοµένου υπό το πρίσµα της µεθόδου VOF, καθώς και τα διάφορα µοντέλα κλεισίµατος της τύρβης. ίνεται ιδιαίτερη έµφαση στα χρησιµοποιούµενα µοντέλα k-ε και Spalart-Allmaras και παρουσιάζονται οι εξισώσεις τους. Στο επόµενο κεφάλαιο δίνεται η αριθµητική µεθοδολογία επίλυσης της τυρβώδους ροής. Παρουσιάζεται η µέθοδος των πεπερασµένων όγκων που χρησιµοποιείται για την διακριτοποίηση των εξισώσεων καθώς και τα αριθµητικά σχήµατα επίλυσης που χρησιµοποιούνται. Επιπλέον, γίνεται µια γενικότερη ανασκόπηση των µεθόδων προσέγγισης της ελεύθερης επιφάνειας, εκτός της µεθόδου VOF, και ορίζονται οι οριακές συνθήκες εισόδου-εξόδου, τοιχώµατος και ορίων συµµετρίας που χρησιµοποιούνται για την προσοµοίωση ροών σε ανοικτούς αγωγούς. Στο πέµπτο κεφάλαιο παρουσιάζεται ο αριθµητικός κώδικας FLUENT ο οποίος χρησιµοποιήθηκε για την προσοµοίωση του προβλήµατος. Παρουσιάζονται κυρίως οι δυνατότητες του προγράµµατος ανάλυσης της ροής (διαθέσιµες οριακές συνθήκες, διαθέσιµοι λύτες, µέθοδοι διακριτοποίησης και επεξεργασίας αποτελεσµάτων), καθώς και του προεπεξεργαστή του GAMBIT για την κατασκευή της γεωµετρίας και του υπολογιστικού πλέγµατος. Στη συνέχεια παρουσιάζεται η επίλυση του προβλήµατος των θινών µε την χρήση του κώδικα. Αρχικά το πρόβληµα αντιµετωπίζεται µακροσκοπικά και προσεγγίζεται µε την βοήθεια της µονοδιάστατης ανάλυσης. Υπολογίζονται µέσες τιµές µεγεθών που αργότερα θα χρησιµοποιηθούν για τον καθορισµό των αρχικών και οριακών συνθηκών του προβλήµατος. Το πρόβληµα επιλύεται αρχικά για επίπεδο πυθµένα, για τον οποίο τόσο γνωστά πειραµατικά δεδοµένα όσο και µέσες τιµές από την µονοδιάστατη ανάλυση µπορούν να χρησιµοποιηθούν ως µέτρο σύγκρισης. Τέλος, µε βάση την αριθµητική µέθοδο που χρησιµοποιείται στον επίπεδο πυθµένα προσεγγίζεται το φυσικό πρόβληµα των θινών. Στα τελευταία δυο κεφάλαια, έβδοµο και όγδοο, γίνεται η παρουσίαση των αποτελεσµάτων που προέκυψαν από την αριθµητική επίλυση του προβλήµατος και ο σχολιασµός τους αντιστοίχως.

19 ΚΕΦΑΛΑΙΟ 2 ΑΝΑΠΤΥΞΗ ΓΕΩΜΕΤΡΙΑΣ ΚΛΙΝΗΣ ΣΕ ΡΟΕΣ ΠΑΝΩ ΑΠΟ ΑΜΜΩ ΕΙΣ ΠΥΘΜΕΝΕΣ 5 2. ΑΝΑΠΤΥΞΗ ΓΕΩΜΕΤΡΙΑΣ ΚΛΙΝΗΣ ΣΕ ΡΟΕΣ ΠΑΝΩ ΑΠΟ ΑΜΜΩ ΕΙΣ ΠΥΘΜΕΝΕΣ 2.1 ΕΙΣΑΓΩΓΙΚΑ ΣΤΟΙΧΕΙΑ Ένα ιδιαίτερο χαρακτηριστικό των ροών σε ανοικτούς αγωγούς των οποίων οι πυθµένες συνίστανται από αµµώδες υλικό, είναι η αµοιβαία αλληλεπίδραση ανάµεσα στην ροή και στην αποσάθρωση του πυθµένα, που λαµβάνει χώρα µέσω των µηχανισµών της στερεοµεταφοράς. Η αλληλεπίδραση αυτή είναι υπαίτια για την δηµιουργία µεγάλης ποικιλίας µορφών γεωµετρίας πυθµένα, κυρίως σε περιπτώσεις ροών σε φυσικά υδατορρεύµατα. Ο πυθµένας, λοιπόν, ξεκινά µε τη δηµιουργία ρυτιδώσεων (ripples), Σχ. 2.1, για µικρές διατµητικές τάσεις (shear stresses) προχωρώντας στην ανάπτυξη αµµωδών θινών (sand dunes), Σχ. 2.2, 2.3, για µεγαλύτερες τιµές των διατµητικών τάσεων. Άλλοι σχηµατισµοί, συναρτώµενοι µε περαιτέρω αύξηση των διατµητικών τάσεων ή των ταχυτήτων, µπορεί να είναι η ανάπτυξη αντί-θινών (antidunes) και στασίµων κυµατοειδών σχηµατισµών (standing waves) ή ακόµα για µεγαλύτερες τιµές των ταχυτήτων η δηµιουργία λεκανών (pools). Τέλος, για µεγάλες τιµές των ταχυτήτων είναι δυνατόν να παρατηρηθεί ακόµα και "ξέπλυµα" των αµµωδών σχηµατισµών έως την πλήρη επιπεδοποίηση του πυθµένα (Karim, 1999). Η αντίσταση στη ροή λόγω των σχηµατισµών του πυθµένα, προκαλούµενη λόγω τοπικής αποκόλλησης και ανακυκλοφορίας πίσω από τα εµπόδια, Σχ. 2.4, µπορεί να είναι αρκετά σηµαντική. Η αντίσταση αυτή εξαρτάται από τις διαστάσεις των εµποδίων τα οποία κυρίως οφείλονται στα χαρακτηριστικά της ροής και του υλικού του πυθµένα. Λόγω της σηµαντικότητας του υπολογισµού της συνολικής αντίστασης που προκαλείται στη ροή από την γεωµετρίας και µορφολογία του πυθµένα, η ακριβής πρόβλεψη της γεωµετρίας των σχηµατισµών αποτελεί πρωταρχικό παράγοντα για την µελέτη των χαρακτηριστικών της ροής. Γνωρίζοντας την µορφολογία του πυθµένα σε ανοιχτούς αγωγούς, όπως και σε φυσικά υδατορρεύµατα µπορούµε εύκολα να υπολογίσουµε την αντίσταση που προκαλείται στη ροή και την διαµόρφωση της ελεύθερης επιφάνειας κυρίως σε περιπτώσεις πληµµυρών σε ποτάµια όπου συµβαίνει απότοµη µεταβολή της παροχής. Επιπλέον, η καλή γνώση της

20 ΚΕΦΑΛΑΙΟ 2 ΑΝΑΠΤΥΞΗ ΓΕΩΜΕΤΡΙΑΣ ΚΛΙΝΗΣ ΣΕ ΡΟΕΣ ΠΑΝΩ ΑΠΟ ΑΜΜΩ ΕΙΣ ΠΥΘΜΕΝΕΣ 6 µορφολογίας του πυθµένα και της αλληλεπίδρασής της µε τα χαρακτηριστικά της ροής είναι σηµαντική για την αποφυγή πιθανών προβληµάτων που µπορεί να προκύψουν είτε κατά τη διευθέτηση φυσικών υδατορρευµάτων και χειµάρρων, είτε ακόµα κατά τον σχεδιασµό υδραυλικών κατασκευών ελέγχου πληµµυρών και παροχής. Σχήµα 2.1: Ripples στον ποταµό Rum, Minnesota USA. Σχήµα 2.2: ηµιουργία αµµωδών θινών σε παράκτιο υδατόρρευµα, παραλία Takatoyo, Ιαπωνία. Τέλος, η γνώση του πεδίου ροής και κυρίως η κατανοµή και τα µεγέθη των τυρβωδών χαρακτηριστικών πάνω από πυθµένες διαφόρων σχηµατισµών, αποτελεί σηµαντικό παράγοντα για την αντιµετώπιση περιβαλλοντικών προβληµάτων σε υδατικά σώµατα στον πυθµένα των οποίων ενυπάρχουν ή διαµορφώνονται οι σχηµατισµοί αυτοί. Για

21 ΚΕΦΑΛΑΙΟ 2 ΑΝΑΠΤΥΞΗ ΓΕΩΜΕΤΡΙΑΣ ΚΛΙΝΗΣ ΣΕ ΡΟΕΣ ΠΑΝΩ ΑΠΟ ΑΜΜΩ ΕΙΣ ΠΥΘΜΕΝΕΣ 7 παράδειγµα, η διάθεση ρύπων σε φυσικά υδατορρεύµατα και ποτάµια καθώς και οι διαδικασίες µεταφοράς και µίξεως εξαρτώνται άµεσα από το πεδίο ροής και τα χαρακτηριστικά της τύρβης που αναπτύσσονται σε αυτά. Σχήµα 2.3: Dunes στον ποταµό North Loup, Nebraska USA. Σχήµα 2.4: Αλληλεπίδραση της ροής µε τους σχηµατισµούς πυθµένα (Nezu & Nakagawa, 1993).

22 ΚΕΦΑΛΑΙΟ 2 ΑΝΑΠΤΥΞΗ ΓΕΩΜΕΤΡΙΑΣ ΚΛΙΝΗΣ ΣΕ ΡΟΕΣ ΠΑΝΩ ΑΠΟ ΑΜΜΩ ΕΙΣ ΠΥΘΜΕΝΕΣ ΜΕΘΟ ΟΙ ΠΡΟΣΕΓΓΙΣΗΣ ΣΧΗΜΑΤΙΣΜΩΝ ΠΥΘΜΕΝΑ Λόγω της σηµαντικότητας της η γεωµετρία των σχηµατισµών αµµωδών πυθµένων έχει µελετηθεί διεξοδικά από πολλούς ερευνητές. Αρκετά αξιοσηµείωτες εργασίες έχουν γίνει από τους Julien & Klaassen (1995), Kennedy & Odgaard (1990) και Van Rijn (1984). Η γεωµετρία των θινών (dunes) αρκετά µεγάλων ποταµών προσεγγίστηκε από τους Kennedy and Odgaard (1990) οι οποίοι πρότειναν µια απλή σχέση που συνέδεε το ύψος και το µήκος των dunes για µεγάλα ποτάµια. Η αναλυτική σχέση των ερευνητών αυτών στηρίχτηκε στην ιδέα των απωλειών ενέργειας κατά µήκος µιας απότοµης διεύρυνσης (expansion) σε κλειστό αγωγό. Η ισχύς της σχέσεως την οποίαν εξήγαγαν περιορίστηκε µόνο σε περιπτώσεις πολύ µεγάλων θινών (megadunes). Οι Shen et al. (1990) εργάστηκαν µε βάση αποτελέσµατα εργαστηριακών πειραµάτων, στα οποία θεωρούσαν την γεωµετρία του πυθµένα του καναλιού αµετακίνητη, και κατέληξαν σε σχέσεις που συνδέουν τους συντελεστές αντίστασης στον πυθµένα µε το ύψος των θινών (dunes). O Van Rijn (1984), αναλύοντας µεγάλο αριθµό εργαστηριακών και πεδιακών δεδοµένων από θίνες, κατάφερε να συσχετίσει το ύψος και το άνοιγµα των θινών ως συνάρτηση του βάθους ροής και µιας παραµέτρου στερεοµεταφοράς (συνάρτηση της κοκοµετρίας και της κρίσιµης διατµητικής τάσης). Ωστόσο, σηµαντικές εργασίες στην περιοχή αυτή έγιναν από τους Yalin (1964), Ranga Raju & Soni (1976) και Allen (1978) οι οποίοι εξέφρασαν το ύψος των θινών ως συνάρτηση της διατµητικής τάσης πυθµένα και άλλων παραµέτρων. Από απόψεως θεωρητικών προσεγγίσεων, οι οποίες βασίστηκαν σε θεωρίες ευστάθειας όσον αφορά τους µηχανισµούς αναπτύξεως µορφολογίας κλίνης ποταµών, σηµαντική ήταν η συνεισφορά της δουλειάς του Kennedy (1963) που ανέλυσε δυναµική ροή πάνω από ηµιτονοειδή πυθµένα. Πρόσφατες εργασίες σηµαντικής συµβολής στον τοµέα αυτό βασίστηκαν σε αναλυτικές θεωρήσεις που έχουν γίνει, µεταξύ άλλων, από τους Fredsoe (1982) και Haque & Mahmood (1985, 1987). Οι Haque & Mahmood (1985) ανέπτυξαν µια κινηµατική θεωρία για την πρόβλεψη διαστατών σχηµατισµών από ripples και dunes. Ο ρόλος του αιωρούµενου στερεού (suspended sediment) στον τελικό σχηµατισµό της µορφολογίας του πυθµένα εξειδικεύτηκε από τους Haque & Mahmood (1987), οι οποίοι έλυσαν τις εξισώσεις µεταφοράς - διάχυσης του αιωρούµενου στερεού προκειµένου να προσδιορίσουν τα σηµαντικά αποτελέσµατα της ταχύτητας της ροής καθώς και της ταχύτητας πτώσης των σωµατιδίων του στερεού στην ανάπτυξη της µορφολογίας του πυθµένα.

23 ΚΕΦΑΛΑΙΟ 2 ΑΝΑΠΤΥΞΗ ΓΕΩΜΕΤΡΙΑΣ ΚΛΙΝΗΣ ΣΕ ΡΟΕΣ ΠΑΝΩ ΑΠΟ ΑΜΜΩ ΕΙΣ ΠΥΘΜΕΝΕΣ 9 Τόσο στο παρελθόν όσο και σήµερα γίνεται εκτενής έρευνα για τους µηχανισµούς που οδηγούν στην δηµιουργία διαφόρων σχηµατισµών στους πυθµένες προσχωσιγενών (alluvial) ρευµάτων και ποταµών. Η συνθετότητα του φαινοµένου και κυρίως η δυσκολία απόδοσης τελικών εκφράσεων που να αποδίδουν το φυσικό φαινόµενο έγκειται κυρίως στην τρισδιάστατη φυσική των σχηµατισµών, στην αλληλεπίδραση αρκετών παραµέτρων µεταξύ ροής και ιζήµατος καθώς και σε πρακτικές δυσκολίες που προκύπτουν κατά τη µέτρηση των αµµωδών σχηµατισµών, κυρίως σε µετρήσεις πεδίου. Ωστόσο, οι διάφοροι σχηµατισµοί έχουν προσεγγιστεί µέσω εµπειρικών σχέσεων που αποδίδουν αρκετά καλά την φυσική τους γεωµετρία. 2.3 ΦΥΣΙΚΟΣ ΜΗΧΑΝΙΣΜΟΣ ΑΝΑΠΤΥΞΗΣ ΣΧΗΜΑΤΙΣΜΩΝ ΠΥΘΜΕΝΑ Η βασική αιτία για την δηµιουργία αµµωδών σχηµατισµών, στους πυθµένες των ανοιχτών αγωγών που καταλαµβάνονται από µαλακά ιζήµατα, είναι η στερεοµεταφορά. Συγκεκριµένα, η διατµητική τάση που αναπτύσσεται κατά µήκος του πυθµένα του καναλιού οδηγεί σε αποκόλληση και αιώρηση του χαλαρού υλικού του, µε αποτέλεσµα τον σχηµατισµό διαφόρων τύπων πυθµένα. Το υλικό του πυθµένα µπορεί να "ταξιδεύει" µε δύο διαφορετικούς τρόπους, σαν φορτίο κλίνης ή σε αιώρηση. Σε χαµηλούς αριθµούς Froude, το φορτίο κλίνης είναι ο επικρατών µηχανισµός µεταφοράς του ιζήµατος, και υπό αυτό το καθεστώς έχουµε την δηµιουργία σχηµατισµών µορφής ρυτίδων ή θινών. Σε υψηλότερες συνθήκες ροής, όπου στον πυθµένα αναπτύσσονται µορφές αντί-θινών, το ίζηµα µεταφέρεται κυρίως σε αιώρηση. Η µεταφορά του ιζήµατος δεν είναι συνεχής αλλά πάνω από ένα αρκετά σηµαντικό τµήµα του πυθµένα η διεύθυνσή του αντιστρέφεται. Γενικά, η µετακίνηση του ιζήµατος εξαρτάται από το σχηµατισµό του ολκού στο υπήνεµο τµήµα της γεωµετρίας του πυθµένα σε συνδυασµό µε τις τοπικές τυρβώδεις διαταραχές καθώς και την τοπική αντίσταση. Όταν το κατώφλι της µετακίνησης του ιζήµατος ξεπεραστεί τότε εντελώς τυχαία είναι δυνατόν να δηµιουργηθεί ένας µικρός σωρός από ίζηµα σε κάποια θέση του πυθµένα δηµιουργώντας εκεί µια τοπική διαταραχή. Η διαταραχή αυτή δηµιουργεί στον επίπεδο πυθµένα ένα είδος διεπιφάνειας ή επιφάνειας ασυνέχειας στη ροή παρόµοια µε εκείνη που δηµιουργείται στη ροή πάνω από αναβαθµό ή καταβαθµό. Στη διατµητική ροή αυτής της διεπιφάνειας η ένταση της τύρβης είναι αρκετά υψηλή και οι κόκκοι του ιζήµατος τινάσσονται προς τα πάνω αναµειγνυόµενοι µε το ρευστό λόγω των τυρβωδών διαταραχών

24 ΚΕΦΑΛΑΙΟ 2 ΑΝΑΠΤΥΞΗ ΓΕΩΜΕΤΡΙΑΣ ΚΛΙΝΗΣ ΣΕ ΡΟΕΣ ΠΑΝΩ ΑΠΟ ΑΜΜΩ ΕΙΣ ΠΥΘΜΕΝΕΣ 10 που συµβαίνουν κυρίως στο σηµείο όπου επανακολλάται η ροή πίσω από το σωρό του ιζήµατος, Σχ.2.5. Κατάντη του σηµείου επανακόλλησης της ροής, οι τυρβώδεις διαταραχές µειώνονται και βαθµιαία αναπτύσσεται ένα είδος οριακού στρώµατος. Η µέση διάτµηση, που παρέχει τη δύναµη για την µεταφορά των κόκκων του ιζήµατος, είναι µηδενική στο σηµείο επανακόλλησης της ροής και αυξάνει στην κατάντη διεύθυνση. Λόγω της µείωσης των διαταραχών µετά το σηµείο επανακόλλησης κάποιο από το υλικό του ιζήµατος που βρίσκονταν σε κίνηση δεν µπορεί πλέον να διατηρηθεί σε διαταραχή και µεταφέρεται προς τα κατάντη δηµιουργώντας έτσι µετά την πτώση του έναν δεύτερο σωρό από ίζηµα. Η διαδικασία αυτή (µηχανισµός) συνεχίζεται µέχρι που δηµιουργούνται οι πρώτοι σχηµατισµοί πάνω στον επίπεδο πυθµένα του καναλιού (Raudkivi, 1966). Ο µηχανισµός δηµιουργίας των αµµωδών θινών (dunes) φαίνεται στα παρακάτω σκαριφήµατα του Σχ Βασική παράµετρος για τον σχηµατισµό και την διάδοσή τους κατάντη του καναλιού είναι ένα είδος στροβίλου στερεού ιζήµατος που ξεκινά ακριβώς από το σηµείο απανακόλλησης της ροής και ανεβαίνει προς την ελεύθερη επιφάνειά της. Ο στρόβιλος αυτός που εµφανίζεται στην ελεύθερη επιφάνεια σαν κοχλασµός (kolk - boil) µεταφέρεται κατάντη από τη µέση ροή και καταστρέφεται (boil dissipating) αφήνοντας το υλικό του ιζήµατος που µεταφέρει να πέσει σε κατάντη σηµείο του πυθµένα, Σχ.2.6. Η διαδικασία αυτή συνεχίζεται έως τον τελικό σχηµατισµό της µορφολογίας των dunes (equilibrium stage).

25 ΚΕΦΑΛΑΙΟ 2 ΑΝΑΠΤΥΞΗ ΓΕΩΜΕΤΡΙΑΣ ΚΛΙΝΗΣ ΣΕ ΡΟΕΣ ΠΑΝΩ ΑΠΟ ΑΜΜΩ ΕΙΣ ΠΥΘΜΕΝΕΣ 11 Σχήµα 2.5: ηµιουργία αµµωδών σχηµατισµών στον πυθµένα ποταµού, (a) φάση ανάπτυξης, (b) κατάσταση ισορροπίας Σχήµα 2.6: Μοντέλο δηµιουργίας ανοδικών στροβίλων 2.4 ΠΡΟΣΕΓΓΙΣΤΙΚΕΣ ΕΚΦΡΑΣΕΙΣ ΤΩΝ ΙΑΣΤΑΣΕΩΝ ΑΜΜΩ ΩΝ ΣΧΗΜΑΤΙΣΜΩΝ Με βάση τη θεώρηση ότι η απώλεια ενέργειας που προκαλείται από την αντίσταση των αµµωδών σχηµατισµών του πυθµένα, h f, µπορεί να υπολογιστεί από τις απώλειες φορτίου κατά µήκος µιας απότοµης διεύρυνσης σε ανοιχτό αγωγό, ο Karim (2000) κατέληξε στην παρακάτω έκφραση συσχετίζοντας τις παραµέτρους h του ύψους, d του βάθους ροής και L του ανοίγµατος των αµµωδών σχηµατισµών, Σχ. 1.7.

26 ΚΕΦΑΛΑΙΟ 2 ΑΝΑΠΤΥΞΗ ΓΕΩΜΕΤΡΙΑΣ ΚΛΙΝΗΣ ΣΕ ΡΟΕΣ ΠΑΝΩ ΑΠΟ ΑΜΜΩ ΕΙΣ ΠΥΘΜΕΝΕΣ 12 Σχήµα 2.7: Ορισµός βάθους ροής d, ύψους θίνης h και ανοίγµατος L h d 2 F L S f 8 d = (2.1) 2 Κ F C 1 όπου f = συντελεστής τριβής κατά Darcy - Weisbach οφειλόµενος αποκλειστικά στην τραχύτητα των κόκκων του εδαφικού υλικού, που µπορεί να υπολογιστεί από τις διαθέσιµες σχέσεις όπως το διάγραµµα Moody (αντικαθιστώντας την διάµετρο του κλειστού αγωγού µε την τετραπλάσια τιµή της υδραυλικής ακτίνας ή του βάθους ροής και το ύψος τραχύτητας από την τιµή D 50, της διαµέτρου των κόκκων). Όπου S είναι η κατάπτωση της ενέργειας που εκφράζεται ως το άθροισµα των απωλειών ενέργειας λόγω της τραχύτητας των κόκκων S καθώς και της αντίστασης που οφείλεται στη µορφολογία του πυθµένα S. ηλαδή, S = S S. Θεωρώντας S σχεδόν αµελητέο προκύπτει: S h L C 2 S = Κ F 1 (2.2) Η τιµή της αδιάστατης παραµέτρου C 1 δίνεται από την παρακάτω σχέση: C 1 β h 1 ( 1 β ) 2 d = 2 2 h 1 β h 1 2 β 4 2 d d (2.3) όπου β παράµετρος που καθορίζει την θέση στην οποία συµβαίνει επανακόληση της ροής (reattachment point) πίσω από κάθε dune. Μια µέση τιµή του β περίπου γύρω στο 0.22

27 ΚΕΦΑΛΑΙΟ 2 ΑΝΑΠΤΥΞΗ ΓΕΩΜΕΤΡΙΑΣ ΚΛΙΝΗΣ ΣΕ ΡΟΕΣ ΠΑΝΩ ΑΠΟ ΑΜΜΩ ΕΙΣ ΠΥΘΜΕΝΕΣ 13 προτάθηκε από τους Haque & Mahmood (1985), η οποία χρησιµοποιείται σε αρκετές πρακτικές εφαρµογές. Στα ανωτέρω, F είναι ο αριθµός Froude της ροής. Όσον αφορά την τιµή του συντελεστή απωλειών Κ, οι Brater & King (1976) δίνουν µια προσεγγιστική τιµή γύρω στο Ωστόσο, ο συντελεστής απωλειών σύµφωνα µε τους Shen et al. (1990) µπορεί να δοθεί ως συνάρτηση του λόγου h/d από την παρακάτω έκφραση: h Κ = 0.44 d (2.4) Σηµειώνεται ότι µε βάση την παραπάνω εξίσωση οι τιµές του Κ ποικίλουν από 0.18 έως 0.30 για τιµές του λόγου h/d ανάµεσα στο 0.10 και 0.35, τιµές που βρίσκονται αρκετά κοντά σε αυτήν που προτείνεται από τους Brater & King (1976) Προσεγγιστικές εκφράσεις ανάµεσα στο βάθος ροής και το άνοιγµα των σχηµατισµών. Αρκετές σχέσεις είναι διαθέσιµες στη βιβλιογραφία που µπορούν να χρησιµοποιηθούν για να προσεγγίσουµε την γεωµετρία των σχηµατισµών, που αναπτύσσονται στον πυθµένα των ποταµών. Οι παρακάτω εκφράσεις δίνουν τη σχέση ανάµεσα στο βάθος ροής d και το µήκος L των σχηµατισµών αυτών. Έχοντας την σχέση L/d µε βάση την εξίσωση (2.1) µπορούµε να προβλέψουµε τον λόγο h/d του ύψους των σχηµατισµών των πυθµένα προς το βάθος ροής Ρυτιδώσεις (ripples) O Yalin (1964) ανέλυσε εκτεταµένα εργαστηριακά δεδοµένα και πρότεινε την παρακάτω προσεγγιστική έκφραση, ως µέση τιµή, για το µήκος των ripples: L = 1,000 D (2.5) 50 όπου D 50 = µέσο µέγεθος των κόκκων του ιζήµατος κλίνης.

28 ΚΕΦΑΛΑΙΟ 2 ΑΝΑΠΤΥΞΗ ΓΕΩΜΕΤΡΙΑΣ ΚΛΙΝΗΣ ΣΕ ΡΟΕΣ ΠΑΝΩ ΑΠΟ ΑΜΜΩ ΕΙΣ ΠΥΘΜΕΝΕΣ Θίνες (dunes) Οι Julien & Klaassen (1995) ανέλυσαν έναν µεγάλο αριθµό από εργαστηριακά και πεδιακά δεδοµένα και πρότειναν µια συντηρητική πρώτη προσέγγιση για το άνοιγµα/ µήκος των dunes, σύµφωνα µε τη σχέση: L d = 6.25 (2.6) Η ανάλυσή τους περιελάµβανε εκτεταµένα πεδιακά δεδοµένα για µεγάλα ποτάµια στην Ευρώπη, στις Ηνωµένες Πολιτείες καθώς και σε άλλες χώρες. Η εξίσωση (1.6) L προσεγγίζει αρκετά σε εκείνη του Van Rijn (1984) που πρότεινε µια σχέση = 7. 3 καθώς d και του Yalin που θεωρητικά εξήγαγε µια σχέση της µορφής L = 2 π. d Αντιθίνες ή κυµατοειδείς σχηµατισµοί (antidunes or standing waves) Ο Kennedy (1963) πρότεινε την παρακάτω έκφραση για την περίπτωση των αντιθινών και το µήκος των κυµατοµορφών πυθµένα: L d 2 = 2 π F (2.7) Η έκφραση (1.7) φαίνεται να βρίσκεται σε καλή συµφωνία µε παρατηρούµενες εργαστηριακές και πεδιακές τιµές, και χρησιµοποιείται ευρέως σε πρακτικές εφαρµογές Μεταβατικές καταστάσεις στο σχηµατισµό της γεωµετρίας του πυθµένα Οι διαστάσεις των σχηµατισµών του πυθµένα µεταβάλλονται απότοµα κατά τη διάρκεια της διαδικασίας της µετάβασης, η οποία λαµβάνει χώρα µε µεταβολή της διαµόρφωσης του πυθµένα από dunes, σε "ξέπλυµα" των dunes έως την τελική επιπεδοποίηση. Τα χαρακτηριστικά της ροής όπως τα βάθη, οι ταχύτητες και η αντίσταση επίσης µεταβάλλονται απότοµα, ανταποκρινόµενα στο απότοµα µειούµενο ύψος των

29 ΚΕΦΑΛΑΙΟ 2 ΑΝΑΠΤΥΞΗ ΓΕΩΜΕΤΡΙΑΣ ΚΛΙΝΗΣ ΣΕ ΡΟΕΣ ΠΑΝΩ ΑΠΟ ΑΜΜΩ ΕΙΣ ΠΥΘΜΕΝΕΣ 15 θινών και στην ταυτόχρονη επιµήκυνσή τους που παρατηρείται κατά το στάδιο µετάβασης. Αν και όλες οι απότοµες αυτές µεταβολές έχουν ήδη παρατηρηθεί, τόσο σε πειραµατικά κανάλια όσο και σε πραγµατικές ροές ποταµών, ωστόσο ο υποκείµενος αυτός φυσικός µηχανισµός δεν είναι έως σήµερα απολύτως γνωστός. Έτσι, δεν είναι διαθέσιµος κανένας ακριβής τύπος που να προσοµοιώνει το φαινόµενο της µετάβασης και της µεταβολής της γεωµετρίας των θινών. Ωστόσο, έχει γενικά παρατηρηθεί ότι κατά τη διάρκεια της µεταβάσεως το ύψος των θινών µπορεί να µεταβληθεί σηµαντικά ή και ελάχιστα, αλλά το µήκος τους πάντοτε αυξάνει σηµαντικά (Haque and Mahmood, 1987). Υπό αυτές τις συνθήκες, λοιπόν, σχέσεις όπως η (2.6) ή παρόµοιες δεν µπορούν πλέον να είναι εφαρµόσιµες. Οι Haque & Mahmood (1987) βασισµένοι σε θεωρητικές αναλύσεις δεδοµένων που προέκυψαν από πειράµατα και πεδιακές µετρήσεις κατέληξαν σε µια γενικότερη σχέση για την έκφραση του λόγου L/d, η οποία δίνεται παρακάτω: L = 7.37 d g q s ( s 1) D (2.8) όπου s = ειδική βαρύτητα του ιζήµατος και q s = συνολική στερεοπαροχή ανά µονάδα πλάτους η οποία µπορεί να υπολογιστεί από την παρακάτω σχέση: g q s = ( s 1) D g ( s ) V 50 1 D U * W 1.47 (2.9) όπου V = η ταχύτητα της ροής, U * = η διατµητική ταχύτητα = g d S και W = η ταχύτητα πτώσεως των σωµατιδίων του στερεού υλικού για διάµετρο D 50 (µέση διάµετρος του ιζήµατος). Η εξίσωση (1.9) δίνει αποτελέσµατα τα οποία βρίσκονται σε καλή συµφωνία µε παρατηρούµενες τιµές στερεοπαροχής τόσο σε πειραµατικά κανάλια όσο και σε πραγµατικά ποτάµια (Karim, 1998). Μπορεί να χρησιµοποιηθεί οποιαδήποτε από τις παραπάνω σχέσεις προκειµένου να προβλεφθεί η µορφή της γεωµετρίας του πυθµένα, αντίστοιχα για κάθε περίπτωση, όπως ρυτίδες (ripples), θίνες (dunes), αντί-θίνες (antidunes ή standing waves) και επίπεδο

30 ΚΕΦΑΛΑΙΟ 2 ΑΝΑΠΤΥΞΗ ΓΕΩΜΕΤΡΙΑΣ ΚΛΙΝΗΣ ΣΕ ΡΟΕΣ ΠΑΝΩ ΑΠΟ ΑΜΜΩ ΕΙΣ ΠΥΘΜΕΝΕΣ 16 πυθµένα (flat bed). Ωστόσο, είναι αρκετά σηµαντικό να µπορεί να προβλεφθεί ένα είδος ορίων ευστάθειας µέσα στα οποία µπορεί να αναπτυχθεί και να διατηρηθεί ο τύπος κάθε µορφής γεωµετρίας. Μια σχέση η οποία µπορεί να προβλέψει το καθεστώς κάτω από το οποίο αναπτύσσονται συγκεκριµένες µορφές γεωµετρίας πυθµένα, προτάθηκε από τον Karim (1995). Ύστερα από ανάλυση εργαστηριακών δεδοµένων διαµορφώθηκαν δύο σχέσεις που εξέφραζαν ένα είδος "περιοριστικών" αριθµών Froude: 0.25 d F t = και D d F u = (2.10 α,β) D50 Όπου F t = αριθµός Froude που εκφράζει την έναρξη της διαδικασίας µετάβασης, και F u = αριθµός Froude που εκφράζει το ανώτατο όριο της διαδικασίας. Βασισµένοι στη σχέση (2.10 α,β), µπορούµε να προσδιορίσουµε διαφορετικές καταστάσεις, όσον αφορά τη γεωµετρία που αναπτύσσεται στον πυθµένα ενός ποταµού, για δοσµένο αριθµό Froude ( F = V g d ). Μπορούµε, λοιπόν, να καθορίσουµε τα παρακάτω όρια: Χαµηλή περιοχή (Lower regime) µε ανάπτυξη ρυτίδων και θινών F F t (2.11 α) Μεταβατική περιοχή (Transition regime) που περιλαµβάνει και το "ξέπλυµα" των θινών F F (2.11 β) t F u Υψηλή περιοχή (Upper regime) µε ανάπτυξη αντί-θινών ή και επιπεδοποίηση του πυθµένα F F u (2.11 γ)

31 ΚΕΦΑΛΑΙΟ 2 ΑΝΑΠΤΥΞΗ ΓΕΩΜΕΤΡΙΑΣ ΚΛΙΝΗΣ ΣΕ ΡΟΕΣ ΠΑΝΩ ΑΠΟ ΑΜΜΩ ΕΙΣ ΠΥΘΜΕΝΕΣ 17 Με βάση την ανάλυση αυτή, η εξίσωση (2.11 α) µπορεί να χρησιµοποιηθεί για την πρόβλεψη των dunes, η διαδικασία της µετάβασης εκφράζεται µέσω της εξίσωσης (2.11 β), ενώ η εξίσωση (2.11 γ) µπορεί να εκφράσει το καθεστώς κάτω από το οποίο προκαλούνται οι σχηµατισµοί αντί-θινών (κυρίως για πρακτικές εφαρµογές µε τιµές του αριθµού Froude, F 0. 8 ) Σε συνδυασµό µε τα παραπάνω έχουν δηµιουργηθεί ειδικότερες εκφράσεις για τον καθορισµό του καθεστώτος κάτω από το οποίο ο πυθµένας των ποταµών διαµορφώνεται σε σχηµατισµούς ripples. Ύστερα από εργαστηριακές αναλύσεις δεδοµένων οι Guy et al. (1966) καθόρισαν έναν αδιάστατο αριθµό Ν * ως το γινόµενο: N * U = * D ν 50 g V ( s 1) D50 (2.12) U * D50 Όπου = Re* ν = οριακός αριθµός Reynolds και g V ( s 1) D 50 = F * = ο αριθµός Froude ορισµένος για το υλικό του ιζήµατος. Έχει, λοιπόν, βρεθεί ότι για τιµές Ν * < 80 παρατηρείται η εµφάνηση των σχηµατισµών ripples στον πυθµένα των ποταµών, για περισσότερες από τις παρατηρούµενες φυσικές ροές καθώς και σε πυθµένες εργαστηριακών καναλιών. Αντίστοιχη σχέση προτείνεται και από τον Raudkivi (1997) σύµφωνα µε τον οποίο η µορφή ripples στον πυθµένα των αγωγών διατηρείται για τιµές του R * < Συµπεραίνουµε, έτσι, ότι µε βάση τα χαρακτηριστικά της ροής είναι δυνατόν να προβλεφθεί η ανάπτυξη κάποιων από τους πιθανούς σχηµατισµούς, όπως ripples, dunes, antidunes ή ακόµα και plane bed στον πυθµένα των ποταµών. 2.5 ΠΡΟΣΘΕΤΕΣ ΕΚΦΡΑΣΕΙΣ ΠΡΟΣΕΓΓΙΣΗΣ ΤΗΣ ΓΕΩΜΕΤΡΙΑΣ ΤΟΥ ΠΥΘΜΕΝΑ ΠΟΤΑΜΩΝ Αξίζει να αναφερθούν, κυρίως για λόγους πληρότητας, κάποιες από τις σηµαντικές σχέσεις που προκύπτουν από τη βιβλιογραφία για την προσέγγιση της γεωµετρίας του πυθµένα των ποταµών. Οι σχέσεις δίνονται περιληπτικά, είναι γενικές και καλύπτουν όλα τα στάδια ανάπτυξης µορφών πυθµένα, από ripples και dunes έως κατάσταση antidunes και πλήρους επιπεδοποίησης, ανάλογα µε τα χαρακτηριστικά της ροής και της

32 ΚΕΦΑΛΑΙΟ 2 ΑΝΑΠΤΥΞΗ ΓΕΩΜΕΤΡΙΑΣ ΚΛΙΝΗΣ ΣΕ ΡΟΕΣ ΠΑΝΩ ΑΠΟ ΑΜΜΩ ΕΙΣ ΠΥΘΜΕΝΕΣ 18 κοκκοµετρίας του ιζήµατος. Με h εκφράζεται το ύψος του σχηµατισµού και d είναι το βάθος ροής, όπως αυτά παρουσιάζονται στο Σχ Yalin (1964) h d τ c 1 = 1 6 τ (2.13) όπου τ c = κρίσιµη διατµητική τάση για µέσο µέγεθος υλικού πυθµένα D 50, και τ = διατµητική τάση στον πυθµένα. Ranga Raju & Soni (1976) h d D 50 = 6500 d τ 3 * F F * ( ) 8 3 (2.14) όπου F * = αριθµός Froude ορισµένος για το υλικό του ιζήµατος = V g ( s 1) D50 τ * και = αδιαστατοποιηµένη διατµητική τάση πυθµένα οφειλόµενη στην τραχύτητα των κόκκων του ιζήµατος. Allen (1978) h d θ θ θ θ = (2.15) όπου θ = αδιαστατοποιηµένη διατµητική τάση πυθµένα. Van Rijn (1984) h d D = 0.11 d T ( 1 e ) ( 25 T ) (2.16)

33 ΚΕΦΑΛΑΙΟ 2 ΑΝΑΠΤΥΞΗ ΓΕΩΜΕΤΡΙΑΣ ΚΛΙΝΗΣ ΣΕ ΡΟΕΣ ΠΑΝΩ ΑΠΟ ΑΜΜΩ ΕΙΣ ΠΥΘΜΕΝΕΣ 19 Όπου Τ = παράµετρος που εκφράζει το βαθµό στερεοµεταφοράς = U U 1, µε cr U * = διατµητική ταχύτητα πυθµένα σχετιζόµενη µε την κοκκοµετρία του υλικού του, και U *cr = κρίσιµη διατµητική ταχύτητα πυθµένα. 2 Kennedy and Odgaard (1990) h d = 1 1.2λαf o 2 8C D 1.2λαf 8C D o 2 2 2πF f o f 1.2λ CDC1 f o (2.17) Όπου f 0 = συντελεστής τριβής κατά Darcy - Weisbach σε επίπεδο άκαµπτο πυθµένα, f = συντελεστής τριβής κατά Darcy - Weisbach του πυθµένα, F = αριθµός Froude και C 1 = 0.25, C D = 1.0, α = 5, λ = 1.0 Julien and Klaassen (1995) h d = 0.3 D d (2.18) Karim (1995) U Για W είναι: h d U = W U W U * U * W W (2.19 α) U Για W U ή είναι: W

34 ΚΕΦΑΛΑΙΟ 2 ΑΝΑΠΤΥΞΗ ΓΕΩΜΕΤΡΙΑΣ ΚΛΙΝΗΣ ΣΕ ΡΟΕΣ ΠΑΝΩ ΑΠΟ ΑΜΜΩ ΕΙΣ ΠΥΘΜΕΝΕΣ 20 h d = 0 (2.19 β) Οι παραπάνω εκφράσεις προτείνονται για την πρόβλεψη των σχηµατισµών πυθµένα σε προσχωσιγενή ποτάµια ή φυσικά υδατορεύµατα. Οι χαρακτηριστικές διαστάσεις ύψους h, ανοίγµατος L και βάθους ροής d είναι σύµφωνα µε τον τρόπο που εµφανίζονται στο Σχ Ωστόσο, για πρακτικές εφαρµογές έχουν αναπτυχθεί κι άλλες εκφράσεις για την προσέγγιση των σχηµατισµών πυθµένα που δίνουν µε µεγαλύτερη ακρίβεια το ύψος του αµµώδους σχηµατισµού, h, για κάθε θέση του ανοίγµατός του, L. Χαρακτηριστική είναι η τριγωνοµετρική συνάρτηση που δίνουν οι ερευνητές Kadota & Nezu (1999). Οι διαστάσεις της αµµώδους θίνης που χρησιµοποιούν, για την πειραµατική προσοµοίωση τυρβώδους ροής σε ποταµούς, είναι τυπική εκείνων που συχνά παρατηρούνται σε φυσικά υδατορεύµατα µε λόγους ύψους θίνης προς ανοίγµατός της, h L = 1 20 και ανοίγµατος θίνης προς βάθος ροής, L d = 5. Εδώ, οι χαρακτηριστικές διαστάσεις ύψους h, ανοίγµατος L και βάθους ροής d, ορίζονται σύµφωνα µε το παρακάτω σκαρίφηµα, Σχ.2.8. Είναι εµφανές, ότι οι έκφραση που προτείνεται από τους Kadota & Nezu (1999) είναι διαφορετική από αυτή που προτείνεται από τους Julien & Klaassen (1995) ή των Van Rijn (1984) και Yalin. Αυτό οφείλεται στο γεγονός ότι οι Kadota & Nezu θεωρούν ως βάθος ροής από την ελεύθερη επιφάνεια έως την στάθµη του επίπεδου πυθµένα και όχι µέχρι το ήµισυ του ύψους της αµµώδους θίνης, όπως θεωρούν οι άλλοι ερευνητές. Παρακάτω, δίνεται η έκφραση της εξίσωσης (2.20) βάση της οποίας µπορεί να αναπαρασταθεί µια κλασική γεωµετρία αµµώδους θίνης που συνήθως απαντάται σε ποταµούς. h d = h d max 1 sin π 2X (2.20) όπου X = 20x 38 για 0.95 < x 0. 0 X = 10x 9 για 0.0 < x 0. 05

υδροδυναμική Σταθερή ασυμπίεστη ροή σε αγωγούς υπό πίεση

υδροδυναμική Σταθερή ασυμπίεστη ροή σε αγωγούς υπό πίεση υδροδυναμική Σταθερή ασυμπίεστη ροή σε αγωγούς υπό πίεση Τεράστια σημασία του ιξώδους: Ύπαρξη διατμητικών τάσεων που δημιουργούν απώλειες ενέργειας Απαραίτητες σε κάθε μελέτη Είδη ροών Τυρβώδης ροή αριθμός

Διαβάστε περισσότερα

ΕΡΓΑΣΤΗΡΙΑΚΗ ΑΣΚΗΣΗ 1 η & 2 η : ΟΡΙΑΚΟ ΣΤΡΩΜΑ

ΕΡΓΑΣΤΗΡΙΑΚΗ ΑΣΚΗΣΗ 1 η & 2 η : ΟΡΙΑΚΟ ΣΤΡΩΜΑ ΕΡΓΑΣΤΗΡΙΑΚΗ ΑΣΚΗΣΗ 1 η & 2 η : ΟΡΙΑΚΟ ΣΤΡΩΜΑ ΜΕΛΕΤΗ ΣΤΡΩΤΟΥ ΟΡΙΑΚΟΥ ΣΤΡΩΜΑΤΟΣ ΠΑΝΩ ΑΠΟ ΑΚΙΝΗΤΗ ΟΡΙΖΟΝΤΙΑ ΕΠΙΠΕΔΗ ΕΠΙΦΑΝΕΙΑ Σκοπός της άσκησης Στην παρούσα εργαστηριακή άσκηση γίνεται μελέτη του Στρωτού

Διαβάστε περισσότερα

υδροδυναμική Σταθερή ασυμπίεστη ροή σε αγωγούς υπό πίεση

υδροδυναμική Σταθερή ασυμπίεστη ροή σε αγωγούς υπό πίεση υδροδυναμική Σταθερή ασυμπίεστη ροή σε αγωγούς υπό πίεση Τεράστια σημασία του ιξώδους: Ύπαρξη διατμητικών τάσεων που δημιουργούν απώλειες ενέργειας Απαραίτητες σε κάθε μελέτη Είδη ροών Στρωτή ή γραμμική

Διαβάστε περισσότερα

ΤΡΙΣΔΙΑΣΤΑΤΗ ΑΡΙΘΜΗΤΙΚΗ ΠΡΟΣΟΜΟΙΩΣΗ ΥΠΕΡΚΡΙΣΙΜΗΣ ΡΟΗΣ ΣΕ ΑΝΟΙΧΤΟ ΑΓΩΓΟ ΜΕ ΠΛΕΥΡΙΚΑ ΣΤΟΙΧΕΙΑ ΤΡΑΧΥΤΗΤΑΣ

ΤΡΙΣΔΙΑΣΤΑΤΗ ΑΡΙΘΜΗΤΙΚΗ ΠΡΟΣΟΜΟΙΩΣΗ ΥΠΕΡΚΡΙΣΙΜΗΣ ΡΟΗΣ ΣΕ ΑΝΟΙΧΤΟ ΑΓΩΓΟ ΜΕ ΠΛΕΥΡΙΚΑ ΣΤΟΙΧΕΙΑ ΤΡΑΧΥΤΗΤΑΣ ΠΑΝΕΠΙΣΤΗΜΙΟ ΠΑΤΡΩΝ ΠΟΛΥΤΕΧΝΙΚΗ ΣΧΟΛΗ ΤΜΗΜΑ ΠΟΛΙΤΙΚΩΝ ΜΗΧΑΝΙΚΩΝ ΕΡΓΑΣΤΗΡΙΟ ΥΔΡΑΥΛΙΚΗΣ ΜΗΧΑΝΙΚΗΣ ΤΡΙΣΔΙΑΣΤΑΤΗ ΑΡΙΘΜΗΤΙΚΗ ΠΡΟΣΟΜΟΙΩΣΗ ΥΠΕΡΚΡΙΣΙΜΗΣ ΡΟΗΣ ΣΕ ΑΝΟΙΧΤΟ ΑΓΩΓΟ ΜΕ ΠΛΕΥΡΙΚΑ ΣΤΟΙΧΕΙΑ ΤΡΑΧΥΤΗΤΑΣ ΔΙΑΤΡΙΒΗ

Διαβάστε περισσότερα

ΥΔΡΑΥΛΙΚΗ ΑΝΟΙΚΤΩΝ ΑΓΩΓΩΝ

ΥΔΡΑΥΛΙΚΗ ΑΝΟΙΚΤΩΝ ΑΓΩΓΩΝ Τμήμα Δασολογίας & Διαχείρισης Περιβάλλοντος & Φυσικών Πόρων Εργαστήριο Διευθέτησης Ορεινών Υδάτων και Διαχείρισης Κινδύνου Προπτυχιακό Πρόγραμμα Σπουδών ΥΔΡΑΥΛΙΚΗ ΑΝΟΙΚΤΩΝ ΑΓΩΓΩΝ Κεφάλαιο 2 ο : Είδη ροής

Διαβάστε περισσότερα

Εργαστήριο Μηχανικής Ρευστών. Εργασία 1 η : Πτώση πίεσης σε αγωγό κυκλικής διατομής

Εργαστήριο Μηχανικής Ρευστών. Εργασία 1 η : Πτώση πίεσης σε αγωγό κυκλικής διατομής Εργαστήριο Μηχανικής Ρευστών Εργασία 1 η : Πτώση πίεσης σε αγωγό κυκλικής διατομής Ονοματεπώνυμο:Κυρκιμτζής Γιώργος Σ.Τ.Ε.Φ. Οχημάτων - Εξάμηνο Γ Ημερομηνία εκτέλεσης Πειράματος : 12/4/2000 Ημερομηνία

Διαβάστε περισσότερα

2 ΚΑΤΑΝΟΜΕΣ ΤΑΧΥΤΗΤΑΣ ΡΟΗΣ ΚΟΝΤΑ ΣΕ ΣΤΕΡΕΟ ΟΡΙΟ Γενικά Εξισώσεις τυρβώδους ροής-τυρβώδεις τάσεις Κατανοµή στρωτών και τυρβωδών

2 ΚΑΤΑΝΟΜΕΣ ΤΑΧΥΤΗΤΑΣ ΡΟΗΣ ΚΟΝΤΑ ΣΕ ΣΤΕΡΕΟ ΟΡΙΟ Γενικά Εξισώσεις τυρβώδους ροής-τυρβώδεις τάσεις Κατανοµή στρωτών και τυρβωδών 2 ΚΑΤΑΝΟΜΕΣ ΤΑΧΥΤΗΤΑΣ ΡΟΗΣ ΚΟΝΤΑ ΣΕ ΣΤΕΡΕΟ ΟΡΙΟ 2 2.1 Γενικά 2 2.2 Εξισώσεις τυρβώδους ροής-τυρβώδεις τάσεις 2 2.2.1 Κατανοµή στρωτών και τυρβωδών τάσεων 2 2.2.2 Περιοχές ροής 3 2.3 Κατανοµές ταχυτήτων

Διαβάστε περισσότερα

Κεφάλαιο 5: Αρχές υδραυλικής στα αστικά υδραυλικά έργα

Κεφάλαιο 5: Αρχές υδραυλικής στα αστικά υδραυλικά έργα Κεφάλαιο 5: Αρχές υδραυλικής στα αστικά υδραυλικά έργα Γραμμικές απώλειες Ύψος πίεσης Γραμμικές απώλειες Αρχές μόνιμης ομοιόμορφης ροής Ροή σε κλειστό αγωγό Αρχή διατήρησης μάζας (= εξίσωση συνέχειας)

Διαβάστε περισσότερα

ΠΟΛΥΤΕΧΝΙΚΗ ΣΧΟΛΗ ΠΑΝΕΠΙΣΤΗΜΙΟΥ ΠΑΤΡΩΝ ΤΜΗΜΑ ΜΗΧΑΝΟΛΟΓΩΝ ΚΑΙ ΑΕΡΟΝΑΥΠΗΓΩΝ ΜΗΧΑΝΙΚΩΝ ΕΡΓΑΣΤΗΡΙΟ ΜΗΧΑΝΙΚΗΣ ΤΩΝ ΡΕΥΣΤΩΝ ΚΑΙ ΕΦΑΡΜΟΓΩΝ ΑΥΤΗΣ

ΠΟΛΥΤΕΧΝΙΚΗ ΣΧΟΛΗ ΠΑΝΕΠΙΣΤΗΜΙΟΥ ΠΑΤΡΩΝ ΤΜΗΜΑ ΜΗΧΑΝΟΛΟΓΩΝ ΚΑΙ ΑΕΡΟΝΑΥΠΗΓΩΝ ΜΗΧΑΝΙΚΩΝ ΕΡΓΑΣΤΗΡΙΟ ΜΗΧΑΝΙΚΗΣ ΤΩΝ ΡΕΥΣΤΩΝ ΚΑΙ ΕΦΑΡΜΟΓΩΝ ΑΥΤΗΣ ΠΟΛΥΤΕΧΝΙΚΗ ΣΧΟΛΗ ΠΑΝΕΠΙΣΤΗΜΙΟΥ ΠΑΤΡΩΝ ΤΜΗΜΑ ΜΗΧΑΝΟΛΟΓΩΝ ΚΑΙ ΑΕΡΟΝΑΥΠΗΓΩΝ ΜΗΧΑΝΙΚΩΝ ΕΡΓΑΣΤΗΡΙΟ ΜΗΧΑΝΙΚΗΣ ΤΩΝ ΡΕΥΣΤΩΝ ΚΑΙ ΕΦΑΡΜΟΓΩΝ ΑΥΤΗΣ Διευθυντής: Διονύσιος-Ελευθ. Π. Μάργαρης, Αναπλ. Καθηγητής ΕΡΓΑΣΤΗΡΙΑΚΗ

Διαβάστε περισσότερα

Διδακτορική Διατριβή Α : Αριθμητική προσομοίωση της τρισδιάστατης τυρβώδους ροής θραυομένων κυμάτων στην παράκτια ζώνη απόσβεσης

Διδακτορική Διατριβή Α : Αριθμητική προσομοίωση της τρισδιάστατης τυρβώδους ροής θραυομένων κυμάτων στην παράκτια ζώνη απόσβεσης Διδακτορική Διατριβή Α : Αριθμητική προσομοίωση της τρισδιάστατης τυρβώδους ροής θραυομένων κυμάτων στην παράκτια ζώνη απόσβεσης Στη διδακτορική διατριβή παρουσιάζεται η αριθμητική μέθοδος προσομοίωσης

Διαβάστε περισσότερα

ΕΡΓΑΣΤΗΡΙΑΚΗ ΑΣΚΗΣΗ 11 ΣΤΡΟΒΙΛΟΚΙΝΗΤΗΡΩΝ

ΕΡΓΑΣΤΗΡΙΑΚΗ ΑΣΚΗΣΗ 11 ΣΤΡΟΒΙΛΟΚΙΝΗΤΗΡΩΝ ΣΧΟΛΗ ΤΕΧΝΟΛΟΓΙΚΩΝ ΕΦΑΡΜΟΓΩΝ ΤΜΗΜΑ ΜΗΧΑΝΟΛΟΓΙΑΣ ΕΡΓΑΣΤΗΡΙΟ ΘΕΡΜΟΚΙΝΗΤΗΡΩΝ ΚΑΙ ΘΕΡΜΙΚΩΝ ΣΤΡΟΒΙΛΟΜΗΧΑΝΩΝ ΔΙΔΑΚΤΙΚΗ ΠΕΡΙΟΧΗ: ΕΡΓΑΣΤΗΡΙΟ ΣΤΡΟΒΙΛΟΚΙΝΗΤΗΡΩΝ Υπεύθυνος: Επικ. Καθηγητής Δρ. Α. ΦΑΤΣΗΣ ΕΡΓΑΣΤΗΡΙΑΚΗ

Διαβάστε περισσότερα

ιόδευση των πληµµυρών

ιόδευση των πληµµυρών ιόδευση των πληµµυρών Με τον όρο διόδευση εννοούµε τον υπολογισµό του πληµµυρικού υδρογραφήµατος σε µια θέση Β στα κατάντη ενός υδατορρεύµατος, όταν αυτό είναι γνωστό σε µια θέση Α στα ανάντη ή αντίστοιχα

Διαβάστε περισσότερα

ΟΡΙΑΚΟ ΣΤΡΩΜΑ: ΒΑΣΙΚΕΣ ΕΝΝΟΙΕΣ ΚΑΙ ΘΕΩΡΗΤΙΚΗ ΑΝΑΛΥΣΗ. Σημειώσεις. Επιμέλεια: Άγγελος Θ. Παπαϊωάννου, Ομοτ. Καθηγητής ΕΜΠ

ΟΡΙΑΚΟ ΣΤΡΩΜΑ: ΒΑΣΙΚΕΣ ΕΝΝΟΙΕΣ ΚΑΙ ΘΕΩΡΗΤΙΚΗ ΑΝΑΛΥΣΗ. Σημειώσεις. Επιμέλεια: Άγγελος Θ. Παπαϊωάννου, Ομοτ. Καθηγητής ΕΜΠ ΟΡΙΑΚΟ ΣΤΡΩΜΑ: ΒΑΣΙΚΕΣ ΕΝΝΟΙΕΣ ΚΑΙ ΘΕΩΡΗΤΙΚΗ ΑΝΑΛΥΣΗ Σημειώσεις Επιμέλεια: Άγγελος Θ. Παπαϊωάννου, Ομοτ. Καθηγητής ΕΜΠ Αθήνα, Απρίλιος 13 1. Η Έννοια του Οριακού Στρώματος Το οριακό στρώμα επινοήθηκε για

Διαβάστε περισσότερα

5 Μετρητές παροχής. 5.1Εισαγωγή

5 Μετρητές παροχής. 5.1Εισαγωγή 5 Μετρητές παροχής 5.Εισαγωγή Τρεις βασικές συσκευές, με τις οποίες μπορεί να γίνει η μέτρηση της ογκομετρικής παροχής των ρευστών, είναι ο μετρητής Venturi (ή βεντουρίμετρο), ο μετρητής διαφράγματος (ή

Διαβάστε περισσότερα

θέμα, βασικές έννοιες, ομοιόμορφη Δρ Μ. Σπηλιώτη Λέκτορα Κείμενα από Μπέλλος, 2008 και από τις σημειώσεις Χρυσάνθου, 2014

θέμα, βασικές έννοιες, ομοιόμορφη Δρ Μ. Σπηλιώτη Λέκτορα Κείμενα από Μπέλλος, 2008 και από τις σημειώσεις Χρυσάνθου, 2014 Υδραυλική ανοικτών αγωγών θέμα, βασικές έννοιες, ομοιόμορφη ροή Δρ Μ. Σπηλιώτη Λέκτορα Κείμενα από Μπέλλος, 2008 και από τις σημειώσεις Χρυσάνθου, 2014 Σκαρίφημα Σκελετοποίηση Διάταξη έργων: 3 περιοχές

Διαβάστε περισσότερα

ΠΕΡΙΒΑΛΛΟΝΤΙΚΗ ΡΕΥΣΤΟΜΗΧΑΝΙΚΗ

ΠΕΡΙΒΑΛΛΟΝΤΙΚΗ ΡΕΥΣΤΟΜΗΧΑΝΙΚΗ ΔΗΜΟΚΡΙΤΕΙΟ ΠΑΝΕΠΙΣΤΗΜΙΟ ΘΡΑΚΗΣ ΠΟΛΥΤΕΧΝΙΚΗ ΣΧΟΛΗ ΤΜΗΜΑ ΠΟΛΙΤΙΚΩΝ ΜΗΧΑΝΙΚΩΝ ΞΑΝΘΗ ΠΕΡΙΒΑΛΛΟΝΤΙΚΗ ΡΕΥΣΤΟΜΗΧΑΝΙΚΗ ΔΙΑΣΠΟΡΑ ΡΥΠΩΝ ΣΕ ΠΟΤΑΜΟΥΣ με το HEC-RAS Αγγελίδης Π., Αναπλ. Καθηγητής HEC-RAS Το λογισμικό

Διαβάστε περισσότερα

PP οι στατικές πιέσεις στα σημεία Α και Β. Re (2.3) 1. ΑΝΤΙΚΕΙΜΕΝΟ ΚΑΙ ΣΚΟΠΟΣ ΤΟΥ ΠΕΙΡΑΜΑΤΟΣ

PP οι στατικές πιέσεις στα σημεία Α και Β. Re (2.3) 1. ΑΝΤΙΚΕΙΜΕΝΟ ΚΑΙ ΣΚΟΠΟΣ ΤΟΥ ΠΕΙΡΑΜΑΤΟΣ ΕΡΓΑΣΤΗΡΙΑΚΗ ΑΣΚΗΣΗ 2: ΡΟΗ ΣΕ ΑΓΩΓΟΥΣ 1. ΑΝΤΙΚΕΙΜΕΝΟ ΚΑΙ ΣΚΟΠΟΣ ΤΟΥ ΠΕΙΡΑΜΑΤΟΣ Η πειραματική εργασία περιλαμβάνει 4 διαφορετικά πειράματα που σκοπό έχουν: 1. Μέτρηση απωλειών πίεσης σε αγωγό κυκλικής διατομής.

Διαβάστε περισσότερα

6 η ΕΡΓΑΣΤΗΡΙΑΚΗ ΑΣΚΗΣΗ ΜΕΤΑΔΟΣΗ ΘΕΡΜΟΤΗΤΑΣ ΜΕ ΣΥΝΑΓΩΓΙΜΟΤΗΤΑ Α. ΘΕΩΡΗΤΙΚΟ ΜΕΡΟΣ

6 η ΕΡΓΑΣΤΗΡΙΑΚΗ ΑΣΚΗΣΗ ΜΕΤΑΔΟΣΗ ΘΕΡΜΟΤΗΤΑΣ ΜΕ ΣΥΝΑΓΩΓΙΜΟΤΗΤΑ Α. ΘΕΩΡΗΤΙΚΟ ΜΕΡΟΣ ΑEI ΠΕΙΡΑΙΑ(ΤΤ) ΣΤΕΦ ΤΜΗΜΑ ΜΗΧΑΝΟΛΟΓΩΝ-ΜΗΧΑΝΙΚΩΝ ΤΕ ΕΡΓ. ΜΕΤΑΔΟΣΗΣ ΘΕΡΜΟΤΗΤΑΣ 6 η ΕΡΓΑΣΤΗΡΙΑΚΗ ΑΣΚΗΣΗ ΜΕΤΑΔΟΣΗ ΘΕΡΜΟΤΗΤΑΣ ΜΕ ΣΥΝΑΓΩΓΙΜΟΤΗΤΑ ΕΣΩΤΕΡΙΚΗ ΡΟΗ ΣΕ ΑΓΩΓΟ Σκοπός της άσκησης Σκοπός της πειραματικής

Διαβάστε περισσότερα

ΠΟΛΥΤΕΧΝΙΚΗ ΣΧΟΛΗ ΠΑΝΕΠΙΣΤΗΜΙΟΥ ΠΑΤΡΩΝ ΤΜΗΜΑ ΜΗΧΑΝΟΛΟΓΩΝ ΚΑΙ ΑΕΡΟΝΑΥΠΗΓΩΝ ΜΗΧΑΝΙΚΩΝ ΕΡΓΑΣΤΗΡΙΟ ΜΗΧΑΝΙΚΗΣ ΤΩΝ ΡΕΥΣΤΩΝ ΚΑΙ ΕΦΑΡΜΟΓΩΝ ΑΥΤΗΣ

ΠΟΛΥΤΕΧΝΙΚΗ ΣΧΟΛΗ ΠΑΝΕΠΙΣΤΗΜΙΟΥ ΠΑΤΡΩΝ ΤΜΗΜΑ ΜΗΧΑΝΟΛΟΓΩΝ ΚΑΙ ΑΕΡΟΝΑΥΠΗΓΩΝ ΜΗΧΑΝΙΚΩΝ ΕΡΓΑΣΤΗΡΙΟ ΜΗΧΑΝΙΚΗΣ ΤΩΝ ΡΕΥΣΤΩΝ ΚΑΙ ΕΦΑΡΜΟΓΩΝ ΑΥΤΗΣ ΠΟΛΥΤΕΧΝΙΚΗ ΣΧΟΛΗ ΠΑΝΕΠΙΣΤΗΜΙΟΥ ΠΑΤΡΩΝ ΤΜΗΜΑ ΜΗΧΑΝΟΛΟΓΩΝ ΚΑΙ ΑΕΡΟΝΑΥΠΗΓΩΝ ΜΗΧΑΝΙΚΩΝ ΕΡΓΑΣΤΗΡΙΟ ΜΗΧΑΝΙΚΗΣ ΤΩΝ ΡΕΥΣΤΩΝ ΚΑΙ ΕΦΑΡΜΟΓΩΝ ΑΥΤΗΣ Διευθυντής: Διονύσιος-Ελευθ. Π. Μάργαρης, Αναπλ. Καθηγητής ΕΡΓΑΣΤΗΡΙΑΚΗ

Διαβάστε περισσότερα

ΥΔΡΑΥΛΙΚΕΣ ΑΠΩΛΕΙΕΣ ΚΑΤΑ ΤΗΝ ΡΟΗ ΝΕΡΟΥ ΣΕ ΚΛΕΙΣΤΟ ΑΓΩΓΟ

ΥΔΡΑΥΛΙΚΕΣ ΑΠΩΛΕΙΕΣ ΚΑΤΑ ΤΗΝ ΡΟΗ ΝΕΡΟΥ ΣΕ ΚΛΕΙΣΤΟ ΑΓΩΓΟ Α.Ε.Ι. ΠΕΙΡΑΙΑ Τ.Τ. ΤΜΗΜΑ ΜΗΧΑΝΟΛΟΓΩΝ ΜΗΧΑΝΙΚΩΝ Τ.Ε. ΕΡΓΑΣΤΗΡΙΟ ΜΗΧΑΝΙΚΗΣ ΡΕΥΣΤΩΝ 8 η ΕΡΓΑΣΤΗΡΙΑΚΗ ΑΣΚΗΣΗ ΥΔΡΑΥΛΙΚΕΣ ΑΠΩΛΕΙΕΣ ΚΑΤΑ ΤΗΝ ΡΟΗ ΝΕΡΟΥ ΣΕ ΚΛΕΙΣΤΟ ΑΓΩΓΟ Σκοπός του πειράματος είναι να μελετηθεί

Διαβάστε περισσότερα

Αστικά υδραυλικά έργα

Αστικά υδραυλικά έργα Εθνικό Μετσόβιο Πολυτεχνείο Τομέας Υδατικών Πόρων και Περιβάλλοντος Αστικά υδραυλικά έργα Ειδικά κεφάλαια δικτύων αποχέτευσης Δημήτρης Κουτσογιάννης, Καθηγητής ΕΜΠ Σχολή Πολιτικών Μηχανικών Άδεια Χρήσης

Διαβάστε περισσότερα

«Αριθμητική και πειραματική μελέτη της διεπιφάνειας χάλυβασκυροδέματος στις σύμμικτες πλάκες με χαλυβδόφυλλο μορφής»

«Αριθμητική και πειραματική μελέτη της διεπιφάνειας χάλυβασκυροδέματος στις σύμμικτες πλάκες με χαλυβδόφυλλο μορφής» ΠΕΡΙΛΗΨΗ ΤΗΣ ΔΙΔΑΚΤΟΡΙΚΗΣ ΔΙΑΤΡΙΒΗΣ «Αριθμητική και πειραματική μελέτη της διεπιφάνειας χάλυβασκυροδέματος στις σύμμικτες πλάκες με χαλυβδόφυλλο μορφής» του Θεμιστοκλή Τσαλκατίδη, Δρ. Πολιτικού Μηχανικού

Διαβάστε περισσότερα

μία ποικιλία διατομών, σε αντίθεση με τους κλειστούς που έχουμε συνήθως κυκλικές διατομές).

μία ποικιλία διατομών, σε αντίθεση με τους κλειστούς που έχουμε συνήθως κυκλικές διατομές). Μερικές ερωτήσεις στους κλειστούς αγωγούς: D Παροχή: Q (στους ανοικτούς αγωγός συνήθως χρησιμοποιούμε 4 μία ποικιλία διατομών, σε αντίθεση με τους κλειστούς που έχουμε συνήθως κυκλικές διατομές). Έστω

Διαβάστε περισσότερα

ΜΕΤΑΦΟΡΑ ΔΙΑΤΗΡΗΤΙΚΟΥ ΡΥΠΟΥ ΣΕ ΑΝΟΙΚΤΟ ΑΓΩΓΟ

ΜΕΤΑΦΟΡΑ ΔΙΑΤΗΡΗΤΙΚΟΥ ΡΥΠΟΥ ΣΕ ΑΝΟΙΚΤΟ ΑΓΩΓΟ ΠΑΝΕΠΙΣΤΗΜΙΟ ΠΑΤΡΩΝ ΠΟΛΥΤΕΧΝΙΚΗ ΣΧΟΛΗ ΤΜΗΜΑ ΠΟΛΙΤΙΚΩΝ ΜΗΧΑΝΙΚΩΝ ΕΡΓΑΣΤΗΡΙΟ ΥΔΡΑΥΛΙΚΗΣ ΜΗΧΑΝΙΚΗΣ ΜΕΤΑΦΟΡΑ ΔΙΑΤΗΡΗΤΙΚΟΥ ΡΥΠΟΥ ΣΕ ΑΝΟΙΚΤΟ ΑΓΩΓΟ ΔΙΑΤΡΙΒΗ ΜΕΤΑΠΤΥΧΙΑΚΟΥ ΔΙΠΛΩΜΑΤΟΣ ΕΙΔΙΚΕΥΣΗΣ ΑΡΕΤΗ ΑΡΙΣΤ. ΝΙΚΟΛΑΚΟΠΟΥΛΟΥ

Διαβάστε περισσότερα

ΠΑΝΕΠΙΣΤΗΜΙΟ ΘΕΣΣΑΛΙΑΣ ΠΟΛΥΤΕΧΝΙΚΗ ΣΧΟΛΗ ΤΜΗΜΑ ΜΗΧΑΝΟΛΟΓΩΝ ΜΗΧΑΝΙΚΩΝ ΒΙΟΜΗΧΑΝΙΑΣ ΕΡΓΑΣΤΗΡΙΟ ΡΕΥΣΤΟΜΗΧΑΝΙΚΗΣ ΚΑΙ ΣΤΡΟΒΙΛΟΜΗΧΑΝΩΝ

ΠΑΝΕΠΙΣΤΗΜΙΟ ΘΕΣΣΑΛΙΑΣ ΠΟΛΥΤΕΧΝΙΚΗ ΣΧΟΛΗ ΤΜΗΜΑ ΜΗΧΑΝΟΛΟΓΩΝ ΜΗΧΑΝΙΚΩΝ ΒΙΟΜΗΧΑΝΙΑΣ ΕΡΓΑΣΤΗΡΙΟ ΡΕΥΣΤΟΜΗΧΑΝΙΚΗΣ ΚΑΙ ΣΤΡΟΒΙΛΟΜΗΧΑΝΩΝ ΠΑΝΕΠΙΣΤΗΜΙΟ ΘΕΣΣΑΛΙΑΣ ΠΟΛΥΤΕΧΝΙΚΗ ΣΧΟΛΗ ΤΜΗΜΑ ΜΗΧΑΝΟΛΟΓΩΝ ΜΗΧΑΝΙΚΩΝ ΒΙΟΜΗΧΑΝΙΑΣ ΕΡΓΑΣΤΗΡΙΟ ΡΕΥΣΤΟΜΗΧΑΝΙΚΗΣ ΚΑΙ ΣΤΡΟΒΙΛΟΜΗΧΑΝΩΝ ΦΑΣΗ Β- CASE STUDIES ΕΦΑΡΜΟΓΗΣ ΕΜΠΟΡΙΚΟΥ ΛΟΓΙΣΜΙΚΟΥ ΣΤΗΝ ΕΚΠΑΙΔΕΥΤΙΚΗ ΔΙΑΔΙΚΑΣΙΑ

Διαβάστε περισσότερα

Τα κύρια σηµεία της παρούσας διδακτορικής διατριβής είναι: Η πειραµατική µελέτη της µεταβατικής συµπεριφοράς συστηµάτων γείωσης

Τα κύρια σηµεία της παρούσας διδακτορικής διατριβής είναι: Η πειραµατική µελέτη της µεταβατικής συµπεριφοράς συστηµάτων γείωσης Κεφάλαιο 5 ΣΥΜΠΕΡΑΣΜΑΤΑ Το σηµαντικό στην επιστήµη δεν είναι να βρίσκεις καινούρια στοιχεία, αλλά να ανακαλύπτεις νέους τρόπους σκέψης γι' αυτά. Sir William Henry Bragg 5.1 Ανακεφαλαίωση της διατριβής

Διαβάστε περισσότερα

ΥΠΟΛΟΓΙΣΤΙΚΕΣ ΜΕΘΟ ΟΙ

ΥΠΟΛΟΓΙΣΤΙΚΕΣ ΜΕΘΟ ΟΙ ΥΠΟΛΟΓΙΣΤΙΚΕΣ ΜΕΘΟ ΟΙ Σηµειώσεις µαθήµατος ηµήτρης Βαλουγεώργης Αναπληρωτής Καθηγητής Τµήµα Μηχανολόγων Μηχανικών Βιοµηχανίας Εργαστήριο Φυσικών και Χηµικών ιεργασιών Πολυτεχνική Σχολή Πανεπιστήµιο Θεσσαλίας

Διαβάστε περισσότερα

ΑΣΚΗΣΕΙΣ ΥΠΟΓΕΙΑΣ Υ ΡΑΥΛΙΚΗΣ

ΑΣΚΗΣΕΙΣ ΥΠΟΓΕΙΑΣ Υ ΡΑΥΛΙΚΗΣ ΑΣΚΗΣΕΙΣ ΥΠΟΓΕΙΑΣ Υ ΡΑΥΛΙΚΗΣ Άνοιξη 2007 Εισαγωγή Σκοπός της παρούσης ενότητας ασκήσεων είναι η αφοµοίωση των εισαγωγικών παραδόσεων του µαθήµατος «Υπόγεια Υδραυλική», της σύνδεσης της ύλης παραδόσεων

Διαβάστε περισσότερα

Υδραυλικός Υπολογισμός Βροχωτών Δικτύων

Υδραυλικός Υπολογισμός Βροχωτών Δικτύων Υδραυλικός Υπολογισμός Βροχωτών Δικτύων Π. Σιδηρόπουλος Εργαστήριο Υδρολογίας και Ανάλυσης Υδατικών Συστημάτων Τμήμα Πολιτικών Μηχανικών Π.Θ. E-mail: psidirop@uth.gr Συνολικό δίκτυο ύδρευσης Α. Ζαφειράκου,

Διαβάστε περισσότερα

ΡΟΗ ΑΕΡΑ ΓΥΡΩ ΑΠΟ ΚΥΛΙΝΔΡΟ

ΡΟΗ ΑΕΡΑ ΓΥΡΩ ΑΠΟ ΚΥΛΙΝΔΡΟ ΡΟΗ ΑΕΡΑ ΓΥΡΩ ΑΠΟ ΚΥΛΙΝΔΡΟ Η μελέτη της ροής μη συνεκτικού ρευστού γύρω από κύλινδρο γίνεται με την μέθοδο της επαλληλίας (στην προκειμένη περίπτωση: παράλληλη ροή + ροή διπόλου). Εδώ περιοριζόμαστε να

Διαβάστε περισσότερα

Μεθοδολογία επίλυσης προβληµάτων καταβύθισης

Μεθοδολογία επίλυσης προβληµάτων καταβύθισης Μεθοδολογία επίλυσης προβληµάτων καταβύθισης Τα προβλήµατα που υπάρχουν πάντα στις περιπτώσεις βαρυτοµετρικών διαχωρισµών είναι η γνώση της συµπεριφοράς των στερεών, όσον αφορά στην καταβύθισή τους µέσα

Διαβάστε περισσότερα

ΣΧΟ ΜΗΧΑΝΟΛΟΓΩΝ ΜΗΧΑΝΙΚΩΝ Τομέας Ρευστών Εργαστήριο Θερμικών Στροβιλομηχανών

ΣΧΟ ΜΗΧΑΝΟΛΟΓΩΝ ΜΗΧΑΝΙΚΩΝ Τομέας Ρευστών Εργαστήριο Θερμικών Στροβιλομηχανών ΣΧΟ ΜΗΧΑΝΟΛΟΓΩΝ ΜΗΧΑΝΙΚΩΝ Τομέας Ρευστών Εργαστήριο Θερμικών Στροβιλομηχανών Αλγόριθμος προσαρμογής διδιάστατων υβριδικών πλεγμάτων στην υπό εξέλιξη λύση ενός πεδίου ροής και πιστοποίηση Διπλωματική Εργασία

Διαβάστε περισσότερα

ΜΗΧΑΝΙΚΗ ΡΕΥΣΤΩΝ. Πτώση πίεσης σε αγωγό σταθερής διατομής 2η εργαστηριακή άσκηση. Βλιώρα Ευαγγελία

ΜΗΧΑΝΙΚΗ ΡΕΥΣΤΩΝ. Πτώση πίεσης σε αγωγό σταθερής διατομής 2η εργαστηριακή άσκηση. Βλιώρα Ευαγγελία ΜΗΧΑΝΙΚΗ ΡΕΥΣΤΩΝ Πτώση πίεσης σε αγωγό σταθερής διατομής 2η εργαστηριακή άσκηση Βλιώρα Ευαγγελία ΘΕΣΣΑΛΟΝΙΚΗ 2014 Σκοπός της εργαστηριακής άσκησης Σκοπός της εργαστηριακής άσκησης είναι ο υπολογισμός της

Διαβάστε περισσότερα

Εξίσωση της ενέργειας Ομοιόμορφη ροή σε ανοικτούς αγωγούς

Εξίσωση της ενέργειας Ομοιόμορφη ροή σε ανοικτούς αγωγούς Εξίσωση της ενέργειας Ομοιόμορφη ροή σε ανοικτούς αγωγούς Βασικές έννοιες Εξίσωση της ενέργειας Ομοιόμορφη ροή Ταχύτητα και γραμμή ενέργειας σε ομοιόμορφη ροή, εξίσωση Manning Χρυσάνθου, 2014 Χρυσάνθου,

Διαβάστε περισσότερα

Ροη αέρα σε Επίπεδη Πλάκα

Ροη αέρα σε Επίπεδη Πλάκα Ροη αέρα σε Επίπεδη Πλάκα Η ροή του αέρα γύρω από ένα σώμα επηρεάζεται από παράγοντες όπως το σχήμα του σώματος, το μέγεθός του, ο προσανατολισμός του, η ταχύτητά του όπως επίσης και οι ιδιότητες του ρευστού.

Διαβάστε περισσότερα

ΑΡΙΘΜΗΤΙΚΗ ΠΡΟΣΟΜΟΙΩΣΗ ΜΕΤΑΦΟΡΑΣ ΙΖΗΜΑΤΟΣ ΣΕ ΑΙΩΡΗΣΗ ΚΑΤΑ ΤΗ ΘΡΑΥΣΗ ΚΥΜΑΤΩΝ ΣΕ ΑΚΤΗ ΣΤΑΘΕΡΗΣ ΚΛΙΣΗΣ

ΑΡΙΘΜΗΤΙΚΗ ΠΡΟΣΟΜΟΙΩΣΗ ΜΕΤΑΦΟΡΑΣ ΙΖΗΜΑΤΟΣ ΣΕ ΑΙΩΡΗΣΗ ΚΑΤΑ ΤΗ ΘΡΑΥΣΗ ΚΥΜΑΤΩΝ ΣΕ ΑΚΤΗ ΣΤΑΘΕΡΗΣ ΚΛΙΣΗΣ ΠΑΝΕΠΙΣΤΗΜΙΟ ΠΑΤΡΩΝ ΠΟΛΥΤΕΧΝΙΚΗ ΣΧΟΛΗ ΤΜΗΜΑ ΠΟΛΙΤΙΚΩΝ ΜΗΧΑΝΙΚΩΝ ΑΡΙΘΜΗΤΙΚΗ ΠΡΟΣΟΜΟΙΩΣΗ ΜΕΤΑΦΟΡΑΣ ΙΖΗΜΑΤΟΣ ΣΕ ΑΙΩΡΗΣΗ ΚΑΤΑ ΤΗ ΘΡΑΥΣΗ ΚΥΜΑΤΩΝ ΣΕ ΑΚΤΗ ΣΤΑΘΕΡΗΣ ΚΛΙΣΗΣ ΔΙΑΤΡΙΒΗ ΜΕΤΑΠΤΥΧΙΑΚΟΥ ΔΙΠΛΩΜΑΤΟΣ ΕΙΔΙΚΕΥΣΗΣ

Διαβάστε περισσότερα

ΚΕΦΑΛΑΙΟ 8 ΟΜΟΙΩΜΑΤΑ

ΚΕΦΑΛΑΙΟ 8 ΟΜΟΙΩΜΑΤΑ ΚΕΦΑΛΑΙΟ 8 ΟΜΟΙΩΜΑΤΑ 8. ΓΕΝΙΚΑ Τα µαθηµατικά και φυσικά οµοιώµατα είναι πολύ χρήσιµα για βασική και εφαρµοσµένη έρευνα, σε µία ευρεία περιοχή οριακών συνθηκών, δια µέσου της οποίας είναι δυνατόν να προκύψουν

Διαβάστε περισσότερα

ΑΡΙΘΜΗΤΙΚΗ ΚΑΙ ΠΕΙΡΑΜΑΤΙΚΗ ΜΕΛΕΤΗ ΤΗΣ ΜΕΤΑΦΟΡΑΣ ΜΑΖΑΣ ΣΕ ΣΤΟΙΧΕΙΑ ΜΕΜΒΡΑΝΩΝ ΣΠΕΙΡΟΕΙ ΟΥΣ ΜΟΡΦΗΣ: Η ΕΠΙ ΡΑΣΗ ΤΗΣ ΓΕΩΜΕΤΡΙΑΣ ΚΑΙ ΤΟΥ ΑΡΙΘΜΟΥ Sc.

ΑΡΙΘΜΗΤΙΚΗ ΚΑΙ ΠΕΙΡΑΜΑΤΙΚΗ ΜΕΛΕΤΗ ΤΗΣ ΜΕΤΑΦΟΡΑΣ ΜΑΖΑΣ ΣΕ ΣΤΟΙΧΕΙΑ ΜΕΜΒΡΑΝΩΝ ΣΠΕΙΡΟΕΙ ΟΥΣ ΜΟΡΦΗΣ: Η ΕΠΙ ΡΑΣΗ ΤΗΣ ΓΕΩΜΕΤΡΙΑΣ ΚΑΙ ΤΟΥ ΑΡΙΘΜΟΥ Sc. ΑΡΙΘΜΗΤΙΚΗ ΚΑΙ ΠΕΙΡΑΜΑΤΙΚΗ ΜΕΛΕΤΗ ΤΗΣ ΜΕΤΑΦΟΡΑΣ ΜΑΖΑΣ ΣΕ ΣΤΟΙΧΕΙΑ ΜΕΜΒΡΑΝΩΝ ΣΠΕΙΡΟΕΙ ΟΥΣ ΜΟΡΦΗΣ: Η ΕΠΙ ΡΑΣΗ ΤΗΣ ΓΕΩΜΕΤΡΙΑΣ ΚΑΙ ΤΟΥ ΑΡΙΘΜΟΥ. Χ.Π. Κουτσού, Σ.Γ. Γιάντσιος, Α.Γ. Καράµπελας Τµήµα Χηµικών Μηχανικών,

Διαβάστε περισσότερα

Πίνακας Περιεχομένων 7

Πίνακας Περιεχομένων 7 Πίνακας Περιεχομένων Πρόλογος...5 Πίνακας Περιεχομένων 7 1 Εξισώσεις Ροής- Υπολογιστική Μηχανική Ρευστών...15 1.1 ΥΠΟΛΟΓΙΣΤΙΚΗ ΜΗΧΑΝΙΚΗ ΡΕΥΣΤΩΝ.....15 1.1.1 Γενικά θέματα. 15 1.1.2 Υπολογιστικά δίκτυα...16

Διαβάστε περισσότερα

ΥΔΡΑΥΛΙΚΗ ΑΝΟΙΚΤΩΝ ΑΓΩΓΩΝ

ΥΔΡΑΥΛΙΚΗ ΑΝΟΙΚΤΩΝ ΑΓΩΓΩΝ Τμήμα Δασολογίας & Διαχείρισης Περιβάλλοντος & Φυσικών Πόρων Εργαστήριο Διευθέτησης Ορεινών Υδάτων και Διαχείρισης Κινδύνου Προπτυχιακό Πρόγραμμα Σπουδών ΥΔΡΑΥΛΙΚΗ ΑΝΟΙΚΤΩΝ ΑΓΩΓΩΝ Κεφάλαιο 7 ο : Κρίσιμη

Διαβάστε περισσότερα

ΔΗΜΟΚΡΙΤΕΙΟ ΠΑΝΕΠΙΣΤΗΜΙΟ ΘΡΑΚΗΣ ΠΟΛΥΤΕΧΝΙΚΗ ΣΧΟΛΗ ΤΜΗΜΑ ΠΟΛΙΤΙΚΩΝ ΜΗΧΑΝΙΚΩΝ ΞΑΝΘΗ ΡΕΥΣΤΟΜΗΧΑΝΙΚΗ

ΔΗΜΟΚΡΙΤΕΙΟ ΠΑΝΕΠΙΣΤΗΜΙΟ ΘΡΑΚΗΣ ΠΟΛΥΤΕΧΝΙΚΗ ΣΧΟΛΗ ΤΜΗΜΑ ΠΟΛΙΤΙΚΩΝ ΜΗΧΑΝΙΚΩΝ ΞΑΝΘΗ ΡΕΥΣΤΟΜΗΧΑΝΙΚΗ ΔΗΜΟΚΡΙΤΕΙΟ ΠΑΝΕΠΙΣΤΗΜΙΟ ΘΡΑΚΗΣ ΠΟΛΥΤΕΧΝΙΚΗ ΣΧΟΛΗ ΤΜΗΜΑ ΠΟΛΙΤΙΚΩΝ ΜΗΧΑΝΙΚΩΝ ΞΑΝΘΗ ΡΕΥΣΤΟΜΗΧΑΝΙΚΗ Αγγελίδης Π., Αναπλ. Καθηγητής ΚΕΦΑΛΑΙΟ 5 ΣΤΡΩΤΗ ΡΟΗ ΓΥΡΩ ΑΠΟ ΣΤΕΡΕΗ ΣΦΑΙΡΑ ΓΙΑ ΜΙΚΡΟΥΣ ΑΡΙΘΜΟΥΣ REYNOLDS

Διαβάστε περισσότερα

Ποτάµια ράση ΠΟΤΑΜΙΑ ΓΕΩΜΟΡΦΟΛΟΓΙΑ. Ποτάµια ιάβρωση. Ποτάµια Μεταφορά. Ποτάµια Απόθεση. Βασικό επίπεδο

Ποτάµια ράση ΠΟΤΑΜΙΑ ΓΕΩΜΟΡΦΟΛΟΓΙΑ. Ποτάµια ιάβρωση. Ποτάµια Μεταφορά. Ποτάµια Απόθεση. Βασικό επίπεδο ΠΟΤΑΜΙΑ ΓΕΩΜΟΡΦΟΛΟΓΙΑ Η µορφολογία του επιφανειακού αναγλύφου που έχει δηµιουργηθεί από δράση του τρεχούµενου νερού ονοµάζεται ποτάµια µορφολογία. Οι διεργασίες δηµιουργίας της ονοµάζονται ποτάµιες διεργασίες

Διαβάστε περισσότερα

ΜΑΘΗΜΑ ΠΛΗΜΜΥΡΕΣ ΚΑΙ ΑΝΤΙΠΛΗΜΜΥΡΙΚΑ ΕΡΓΑ

ΜΑΘΗΜΑ ΠΛΗΜΜΥΡΕΣ ΚΑΙ ΑΝΤΙΠΛΗΜΜΥΡΙΚΑ ΕΡΓΑ ΜΑΘΗΜΑ ΠΛΗΜΜΥΡΕΣ ΚΑΙ ΑΝΤΙΠΛΗΜΜΥΡΙΚΑ ΕΡΓΑ Μελέτη χαρτογράφησης πληµµύρας (flood mapping) µε χρήση του υδραυλικού µοντέλου HEC RAS Εργαστήριο Υδρολογίας και Αξιοποίησης Υδατικών Πόρων Μάϊος 2006 1 Εκτίµηση

Διαβάστε περισσότερα

Ακτομηχανική & Παράκτια Έργα 3/26/2012. Λεξιλόγιο Ανάλογα με την απόσταση από την ακτή. Σειρά V 2. Δρ. Βασιλική Κατσαρδή 1

Ακτομηχανική & Παράκτια Έργα 3/26/2012. Λεξιλόγιο Ανάλογα με την απόσταση από την ακτή. Σειρά V 2. Δρ. Βασιλική Κατσαρδή 1 Λεξιλόγιο Ανάλογα με την απόσταση από την ακτή Σειρά V 2 Δρ. Βασιλική Κατσαρδή 1 Λεξιλόγιο Ανάλογα με την απόσταση από την ακτή Backshore region: Οπίσθιο τμήμα ακτής: Μέρος της ακτής που καλύπτεται από

Διαβάστε περισσότερα

Μηχανική Ρευστών ΙΙ. Εισαγωγή Κανονισμός Βιβλιογραφία. Διδάσκων: Δρ. Θεόδωρος Π. Γεροστάθης, Επικ. Καθηγητής email: tgero@teiath.

Μηχανική Ρευστών ΙΙ. Εισαγωγή Κανονισμός Βιβλιογραφία. Διδάσκων: Δρ. Θεόδωρος Π. Γεροστάθης, Επικ. Καθηγητής email: tgero@teiath. Μηχανική Ρευστών ΙΙ Διδάσκων: Δρ. Θεόδωρος Π. Γεροστάθης, Επικ. Καθηγητής email: tgero@teiath.gr Σκοπός του μαθήματος Σκοπός του μαθήματος είναι η κατανόηση μεθόδων προτυποποίησης προβλημάτων της μηχανικής

Διαβάστε περισσότερα

Σύντομο Βιογραφικό... - v - Πρόλογος...- vii - Μετατροπές Μονάδων.. - x - Συμβολισμοί... - xii - ΕΙΣΑΓΩΓΙΚΕΣ ΈΝΝΟΙΕΣ ΤΗΣ ΜΕΤΑΔΟΣΗΣ ΘΕΡΜΟΤΗΤΑΣ

Σύντομο Βιογραφικό... - v - Πρόλογος...- vii - Μετατροπές Μονάδων.. - x - Συμβολισμοί... - xii - ΕΙΣΑΓΩΓΙΚΕΣ ΈΝΝΟΙΕΣ ΤΗΣ ΜΕΤΑΔΟΣΗΣ ΘΕΡΜΟΤΗΤΑΣ ΠΕΡΙΕΧΟΜΕΝΑ Σύντομο Βιογραφικό.... - v - Πρόλογος.....- vii - Μετατροπές Μονάδων.. - x - Συμβολισμοί..... - xii - ΚΕΦΑΛΑΙΟ 1 ΕΙΣΑΓΩΓΙΚΕΣ ΈΝΝΟΙΕΣ ΤΗΣ ΜΕΤΑΔΟΣΗΣ ΘΕΡΜΟΤΗΤΑΣ 1.1 ΘΕΡΜΟΔΥΝΑΜΙΚΗ ΚΑΙ ΜΕΤΑΔΟΣΗ

Διαβάστε περισσότερα

4 η ΕΡΓΑΣΤΗΡΙΑΚΗ ΑΣΚΗΣΗ ΜΕΤΑΔΟΣΗ ΘΕΡΜΟΤΗΤΑΣ ΜΕ ΣΥΝΑΓΩΓΙΜΟΤΗΤΑ Α. ΘΕΩΡΗΤΙΚΟ ΜΕΡΟΣ

4 η ΕΡΓΑΣΤΗΡΙΑΚΗ ΑΣΚΗΣΗ ΜΕΤΑΔΟΣΗ ΘΕΡΜΟΤΗΤΑΣ ΜΕ ΣΥΝΑΓΩΓΙΜΟΤΗΤΑ Α. ΘΕΩΡΗΤΙΚΟ ΜΕΡΟΣ ΑEI ΠΕΙΡΑΙΑ(ΤΤ) ΣΤΕΦ ΤΜΗΜΑ ΜΗΧΑΝΟΛΟΓΩΝ-ΜΗΧΑΝΙΚΩΝ ΤΕ ΕΡΓ. ΜΕΤΑΔΟΣΗΣ ΘΕΡΜΟΤΗΤΑΣ 4 η ΕΡΓΑΣΤΗΡΙΑΚΗ ΑΣΚΗΣΗ ΜΕΤΑΔΟΣΗ ΘΕΡΜΟΤΗΤΑΣ ΜΕ ΣΥΝΑΓΩΓΙΜΟΤΗΤΑ ΠΑΡΑΛΛΗΛΗ ΡΟΗ ΕΠΑΝΩ ΑΠΟ ΕΠΙΠΕΔΗ ΠΛΑΚΑ Σκοπός της άσκησης Η κατανόηση

Διαβάστε περισσότερα

Άσκηση 9. Προσδιορισμός του συντελεστή εσωτερικής

Άσκηση 9. Προσδιορισμός του συντελεστή εσωτερικής 1.Σκοπός Άσκηση 9 Προσδιορισμός του συντελεστή εσωτερικής τριβής υγρών Σκοπός της άσκησης είναι ο πειραματικός προσδιορισμός του συντελεστή εσωτερικής τριβής (ιξώδες) ενός υγρού. Βασικές θεωρητικές γνώσεις.1

Διαβάστε περισσότερα

Υπόγεια Υδραυλική και Υδρολογία

Υπόγεια Υδραυλική και Υδρολογία ΑΡΙΣΤΟΤΕΛΕΙΟ ΠΑΝΕΠΙΣΤΗΜΙΟ ΘΕΣΣΑΛΟΝΙΚΗΣ ΑΝΟΙΚΤΑ ΑΚΑΔΗΜΑΪΚΑ ΜΑΘΗΜΑΤΑ Ενότητα 2: ΝΟΜΟΣ ΤΟΥ DARCY Καθηγητής Κωνσταντίνος Λ. Κατσιφαράκης Αναπληρωτής Καθηγητής Νικόλαος Θεοδοσίου ΑΠΘ Άδειες Χρήσης Το παρόν

Διαβάστε περισσότερα

Υ ΡΑΥΛΙΚΗ ΠΕΡΙΒΑΛΛΟΝΤΟΣ

Υ ΡΑΥΛΙΚΗ ΠΕΡΙΒΑΛΛΟΝΤΟΣ ΗΜΟΚΡΙΤΕΙΟ ΠΑΝΕΠΙΣΤΗΜΙΟ ΘΡΑΚΗΣ ΠΟΛΥΤΕΧΝΙΚΗ ΣΧΟΛΗ ΤΜΗΜΑ ΠΟΛΙΤΙΚΩΝ ΜΗΧΑΝΙΚΩΝ ΞΑΝΘΗ Υ ΡΑΥΛΙΚΗ ΠΕΡΙΒΑΛΛΟΝΤΟΣ Αγγελίδης Π., Αναπλ. καθηγητής ΚΕΦΑΛΑΙΟ 4 ΚΑΤΑΚΟΡΥΦΗ ΑΝΩΣΤΙΚΗ ΦΛΕΒΑ ΜΕΣΑ ΣΕ ΣΤΡΩΜΑΤΙΣΜΕΝΟ ΠΕΡΙΒΑΛΛΟΝ

Διαβάστε περισσότερα

ΥΔΡΑΥΛΙΚΗ ΑΝΟΙΚΤΩΝ ΑΓΩΓΩΝ

ΥΔΡΑΥΛΙΚΗ ΑΝΟΙΚΤΩΝ ΑΓΩΓΩΝ Τμήμα Δασολογίας & Διαχείρισης Περιβάλλοντος & Φυσικών Πόρων Εργαστήριο Διευθέτησης Ορεινών Υδάτων και Διαχείρισης Κινδύνου Προπτυχιακό Πρόγραμμα Σπουδών ΥΔΡΑΥΛΙΚΗ ΑΝΟΙΚΤΩΝ ΑΓΩΓΩΝ Κεφάλαιο 4 ο : Σταθερά

Διαβάστε περισσότερα

Αρχές υδραυλικής στα αστικά υδραυλικά έργα

Αρχές υδραυλικής στα αστικά υδραυλικά έργα Αστικά Υδραυλικά Έργα - Υδρεύσεις Αρχές υδραυλικής στα αστικά υδραυλικά έργα Δημήτρης Κουτσογιάννης & Ανδρέας Ευστρατιάδης Τομέας Υδατικών Πόρων Εθνικό Μετσόβιο Πολυτεχνείο Αρχές μόνιμης ομοιόμορφης ροής

Διαβάστε περισσότερα

Θυρόφραγµα υπό Γωνία

Θυρόφραγµα υπό Γωνία Ολοκληρωµένη ιαχείριση Υδατικών Πόρων 247 Θυρόφραγµα υπό Γωνία Κ.. ΧΑΤΖΗΑΘΑΝΑΣΙΟΥ Ε.. ΡΕΤΣΙΝΗΣ Ι.. ΗΜΗΤΡΙΟΥ Πολιτικός Μηχανικός Πολιτικός Μηχανικός Αναπλ. Καθηγητής Ε.Μ.Π. Περίληψη Στην πειραµατική αυτή

Διαβάστε περισσότερα

Τα τρία βασικά προβλήματα της Υδραυλικής

Τα τρία βασικά προβλήματα της Υδραυλικής Τα τρία βασικά προβλήματα της Υδραυλικής Α βασικό πρόβλημα,, παροχή γνωστή απλός υπολογισμός απωλειών όχι δοκιμές (1): L1 = 300, d1 = 0.6 m, (): L = 300, d = 0.4 m Q = 0.5m 3 /s, H=?, k=0.6 mm Διατήρηση

Διαβάστε περισσότερα

Κεφάλαιο 6. Εισαγωγή στη µέθοδο πεπερασµένων όγκων επίλυση ελλειπτικών και παραβολικών διαφορικών εξισώσεων

Κεφάλαιο 6. Εισαγωγή στη µέθοδο πεπερασµένων όγκων επίλυση ελλειπτικών και παραβολικών διαφορικών εξισώσεων Κεφάλαιο 6 Εισαγωγή στη µέθοδο πεπερασµένων όγκων επίλυση ελλειπτικών παραβολικών διαφορικών εξισώσεων 6.1 Εισαγωγή Η µέθοδος των πεπερασµένων όγκων είναι µία ευρέως διαδεδοµένη υπολογιστική µέθοδος επίλυσης

Διαβάστε περισσότερα

Εργαστήριο Μηχανικής Ρευστών. Εργασία 2 η Κατανομή πίεσης σε συγκλίνοντα αποκλίνοντα αγωγό.

Εργαστήριο Μηχανικής Ρευστών. Εργασία 2 η Κατανομή πίεσης σε συγκλίνοντα αποκλίνοντα αγωγό. Εργαστήριο Μηχανικής Ρευστών Εργασία 2 η Κατανομή πίεσης σε συγκλίνοντα αποκλίνοντα αγωγό. Κυρκιμτζής Γιώργος Σ.Τ.Ε.Φ. Οχημάτων - Εξάμηνο Γ Ημ/νία παράδοσης Εργασίας: Τετάρτη 24 Μαΐου 2 1 Θεωρητική Εισαγωγή:

Διαβάστε περισσότερα

6 Εξαναγκασμένη ροή αέρα

6 Εξαναγκασμένη ροή αέρα 6 Εξαναγκασμένη ροή αέρα 6.1 Εισαγωγή Όταν θέτουμε σε κίνηση κάποια μόρια ενός ρευστού μέσω μιας αντλίας ή ενός φυσητήρα, η κίνηση μεταδίδεται και στα υπόλοιπα μόρια του ρευστού μέσω των αλληλεπιδράσεων

Διαβάστε περισσότερα

Συνήθεις διαφορικές εξισώσεις προβλήματα οριακών τιμών

Συνήθεις διαφορικές εξισώσεις προβλήματα οριακών τιμών Συνήθεις διαφορικές εξισώσεις προβλήματα οριακών τιμών Οι παρούσες σημειώσεις αποτελούν βοήθημα στο μάθημα Αριθμητικές Μέθοδοι του 5 ου εξαμήνου του ΤΜΜ ημήτρης Βαλουγεώργης Καθηγητής Εργαστήριο Φυσικών

Διαβάστε περισσότερα

ΗΜΗΤΡΙΟΥ ΚΩΝΣΤΑΝΤΙΝΑ Α.Ε.Μ. 9385

ΗΜΗΤΡΙΟΥ ΚΩΝΣΤΑΝΤΙΝΑ Α.Ε.Μ. 9385 ΑΡΙΣΤΟΤΕΛΕΙΟ ΠΑΝΕΠΙΣΤΗΜΙΟ ΘΕΣΣΑΛΟΝΙΚΗΣ ΠΟΛΥΤΕΧΝΙΚΗ ΣΧΟΛΗ-ΤΜΗΜΑ ΠΟΛΙΤΙΚΩΝ ΜΗΧΑΝΙΚΩΝ ΤΟΜΕΑΣ Υ ΡΑΥΛΙΚΗΣ ΚΑΙ ΤΕΧΝΙΚΗΣ ΠΕΡΙΒΑΛΛΟΝΤΟΣ A/Α ΘΕΜΑΤΟΣ: 5 ΗΜΗΤΡΙΟΥ ΚΩΝΣΤΑΝΤΙΝΑ Α.Ε.Μ. 9385 ΘΕΣΣΑΛΟΝΙΚΗ 2003 1 ΤΕΧΝΙΚΗ

Διαβάστε περισσότερα

Κινηματική ρευστών. Ροή ρευστού = η κίνηση του ρευστού, μέσα στο περιβάλλον του

Κινηματική ρευστών. Ροή ρευστού = η κίνηση του ρευστού, μέσα στο περιβάλλον του 301 Κινηματική ρευστών Ροή ρευστού = η κίνηση του ρευστού, μέσα στο περιβάλλον του Είδη ροής α) Σταθερή ή μόνιμη = όταν σε κάθε σημείο του χώρου οι συνθήκες ροής, ταχύτητα, θερμοκρασία, πίεση και πυκνότητα,

Διαβάστε περισσότερα

ηµήτρης Τσίνογλου ρ. Μηχανολόγος Μηχανικός

ηµήτρης Τσίνογλου ρ. Μηχανολόγος Μηχανικός ηµήτρης Τσίνογλου ρ. Μηχανολόγος Μηχανικός 1 Συναγωγή Γενικές αρχές Κεφάλαιο 6 2 Ορισµός Μηχανισµός µετάδοσης θερµότητας ανάµεσα σε ένα στερεό και σε ένα ρευστό, το οποίο βρίσκεται σε κίνηση Εξαναγκασµένη

Διαβάστε περισσότερα

Ρευστoμηχανική Εισαγωγικές έννοιες. Διδάσκων: Άλκης Παϊπέτης Αναπληρωτής Καθηγητής Τμήμα Μηχανικών Επιστήμης Υλικών

Ρευστoμηχανική Εισαγωγικές έννοιες. Διδάσκων: Άλκης Παϊπέτης Αναπληρωτής Καθηγητής Τμήμα Μηχανικών Επιστήμης Υλικών Ρευστoμηχανική Εισαγωγικές έννοιες Διδάσκων: Άλκης Παϊπέτης Αναπληρωτής Καθηγητής Τμήμα Μηχανικών Επιστήμης Υλικών Εισαγωγή Περιεχόμενα μαθήματος Βασικές έννοιες, συνεχές μέσο, είδη, μονάδες διαστάσεις

Διαβάστε περισσότερα

Μοντέλα Boussinesq. Σειρά V 2

Μοντέλα Boussinesq. Σειρά V 2 Μοντέλα Boussinesq Σειρά V Μοντέλα Boussinesq Η πρώτη ομάδα εξισώσεων εφαρμοσμένη σε μη σταθερό πυθμένα εξήχθη από τον Peregrine (1967) και είναι κοινώς γνωστές ως εξισώσεις Boussinesq. Η μαθηματική προσομοίωση

Διαβάστε περισσότερα

Κεφάλαιο 1. Γεωμορφολογία Ποταμών Μόνιμη δίαιτα ποταμών Σχηματισμός διατομής ποταμού

Κεφάλαιο 1. Γεωμορφολογία Ποταμών Μόνιμη δίαιτα ποταμών Σχηματισμός διατομής ποταμού Κεφάλαιο 1 Γεωμορφολογία Ποταμών Σύνοψη Προαπαιτούμενη γνώση Το παρόν αποτελεί ένα εισαγωγικό κεφάλαιο προς κατανόηση της εξέλιξης των ποταμών, σε οριζοντιογραφία, κατά μήκος τομή και εγκάρσια τομή (διατομή),

Διαβάστε περισσότερα

4 Τριβές σε Σωλήνες και Εξαρτήματα

4 Τριβές σε Σωλήνες και Εξαρτήματα 4 Τριβές σε Σωλήνες και Εξαρτήματα 4.1 Εισαγωγή 4.1.1 ΜΟΡΙΑΚΗ ΘΕΩΡΗΣΗ ΤΗΣ ΚΙΝΗΣΗΣ ΤΩΝ ΡΕΥΣΤΩΝ Ένα ρευστό δεν είναι παρά ένα σύνολο μορίων, τα οποία αφενός κινούνται (έχουν κινητική ενέργεια) και αφετέρου

Διαβάστε περισσότερα

ΣΧΟΛΗ ΑΓΡΟΝΟΜΩΝ ΚΑΙ ΤΟΠΟΓΡΑΦΩΝ ΜΗΧΑΝΙΚΩΝ, E.M.Π ΕΡΓΑΣΤΗΡΙΟ ΕΓΓΕΙΟΒΕΛΤΙΩΤΙΚΩΝ ΕΡΓΩΝ ΚΑΙ ΙΑΧΕΙΡΙΣΗΣ Υ ΑΤΙΚΩΝ ΠΟΡΩΝ ΜΑΘΗΜΑ: Υ ΡΑΥΛΙΚΑ ΕΡΓΑ ΕΞΑΜΗΝΟ: 8 ο

ΣΧΟΛΗ ΑΓΡΟΝΟΜΩΝ ΚΑΙ ΤΟΠΟΓΡΑΦΩΝ ΜΗΧΑΝΙΚΩΝ, E.M.Π ΕΡΓΑΣΤΗΡΙΟ ΕΓΓΕΙΟΒΕΛΤΙΩΤΙΚΩΝ ΕΡΓΩΝ ΚΑΙ ΙΑΧΕΙΡΙΣΗΣ Υ ΑΤΙΚΩΝ ΠΟΡΩΝ ΜΑΘΗΜΑ: Υ ΡΑΥΛΙΚΑ ΕΡΓΑ ΕΞΑΜΗΝΟ: 8 ο ΣΧΟΛΗ ΑΓΡΟΝΟΜΩΝ ΚΑΙ ΤΟΠΟΓΡΑΦΩΝ ΜΗΧΑΝΙΚΩΝ, E.M.Π ΕΡΓΑΣΤΗΡΙΟ ΕΓΓΕΙΟΒΕΛΤΙΩΤΙΚΩΝ ΕΡΓΩΝ ΚΑΙ ΙΑΧΕΙΡΙΣΗΣ Υ ΑΤΙΚΩΝ ΠΟΡΩΝ ΜΑΘΗΜΑ: Υ ΡΑΥΛΙΚΑ ΕΡΓΑ ΕΞΑΜΗΝΟ: 8 ο Άσκηση Οικισµός ΑΒΓ Α υδροδοτείται από δεξαµενή µέσω

Διαβάστε περισσότερα

ΥδροδυναµικέςΜηχανές

ΥδροδυναµικέςΜηχανές ΥδροδυναµικέςΜηχανές Χαρακτηριστικές καµπύλες υδροστροβίλων Εργαστήριο Αιολικής Ενέργειας Τ.Ε.Ι. Κρήτης ηµήτρης Αλ. Κατσαπρακάκης Θεωρητικήχαρακτηριστική υδροστροβίλου Θεωρητική χαρακτηριστική υδροστροβίλου

Διαβάστε περισσότερα

ΚΕΦΑΛΑΙΟ 9 ΜΕΤΡΗΣΕΙΣ

ΚΕΦΑΛΑΙΟ 9 ΜΕΤΡΗΣΕΙΣ ΚΕΦΑΛΑΙΟ 9 ΜΕΤΡΗΣΕΙΣ 9.1 ΓΕΝΙΚΑ Το µέγιστο τµήµα των γνώσεών µας που απαιτούνται για την κατανόηση της µορφολογίας και συµπεριφοράς των φυσικών υδατορευµάτων οφείλεται στις µακροχρόνιες παρατηρήσεις -

Διαβάστε περισσότερα

. Υπολογίστε το συντελεστή διαπερατότητας κατά Darcy, την ταχύτητα ροής και την ταχύτητα διηθήσεως.

. Υπολογίστε το συντελεστή διαπερατότητας κατά Darcy, την ταχύτητα ροής και την ταχύτητα διηθήσεως. Μάθημα: Εδαφομηχανική Ι, 7 ο εξάμηνο. Διδάσκων: Ιωάννης Ορέστης Σ. Γεωργόπουλος, Επιστημονικός Συνεργάτης Τμήματος Πολιτικών Έργων Υποδομής, Δρ Πολιτικός Μηχανικός Ε.Μ.Π. Θεματική περιοχή: Υδατική ροή

Διαβάστε περισσότερα

Hydraulics - Υδραυλική CIV 224

Hydraulics - Υδραυλική CIV 224 Hydraulics - Υδραυλική CIV 224 5 ECTS - Ώρες διδασκαλίας 4: Θεωρία 3 ώρες, Εργαστήριο/Φροντιστήριο 1 ώρα Διδάσκοντας: Δρ. Ευάγγελος Ακύλας (www.evangelosakylas.weebly.com) Περιγραφή Μαθήματος Στοιχεία

Διαβάστε περισσότερα

ΠΟΛΥΤΕΧΝΙΚΗ ΣΧΟΛΗ ΤΜΗΜΑ ΧΗΜΙΚΩΝ ΜΗΧΑΝΙΚΩΝ. Καθηγητής Δ. Ματαράς

ΠΟΛΥΤΕΧΝΙΚΗ ΣΧΟΛΗ ΤΜΗΜΑ ΧΗΜΙΚΩΝ ΜΗΧΑΝΙΚΩΝ. Καθηγητής Δ. Ματαράς ΠΟΛΥΤΕΧΝΙΚΗ ΣΧΟΛΗ ΤΜΗΜΑ ΧΗΜΙΚΩΝ ΜΗΧΑΝΙΚΩΝ Καθηγητής Δ. Ματαράς image url Ludwig Prandtl (1875 1953) 3. ΦΑΙΝΟΜΕΝΑ ΤΗΣ ΡΟΗΣ ΤΩΝ ΡΕΥΣΤΩΝ Δυναμική Ροή Δυναμική Ροή (potential flow): η ροή ιδανικού ρευστού

Διαβάστε περισσότερα

ΠΕΡΙΕΧΟΜΕΝΑ 2.1 ΕΙΔΗ ΡΟΩΝ 2.2 ΣΥΣΤΗΜΑ & ΟΓΚΟΣ ΕΛΕΓΧΟΥ 2.3 ΕΙΔΗ ΑΝΑΛΥΣΗΣ

ΠΕΡΙΕΧΟΜΕΝΑ 2.1 ΕΙΔΗ ΡΟΩΝ 2.2 ΣΥΣΤΗΜΑ & ΟΓΚΟΣ ΕΛΕΓΧΟΥ 2.3 ΕΙΔΗ ΑΝΑΛΥΣΗΣ ΠΕΡΙΕΧΟΜΕΝΑ ΔΙΑΛΕΞΗΣ 2.1 ΠΕΡΙΕΧΟΜΕΝΑ 2.1 ΕΙΔΗ ΡΟΩΝ 2.2 ΣΥΣΤΗΜΑ & ΟΓΚΟΣ ΕΛΕΓΧΟΥ 2.3 ΕΙΔΗ ΑΝΑΛΥΣΗΣ 2.4 2.4 ΒΑΣΙΚΟΙ ΝΟΜΟΙ ΤΗΣ ΜΗΧΑΝΙΚΗΣ ΡΕΥΣΤΩΝ 2.4.1 ΑΡΧΗ ΔΙΑΤΗΡΗΣΗΣ ΤΗΣ ΜΑΖΑΣ ΕΞΙΣΩΣΗ ΣΥΝΕΧΕΙΑΣ 2.4.2 ΑΡΧΗ

Διαβάστε περισσότερα

Υπόγεια ροή. Παρουσίαση 3 από 4: Ταχύτητα κίνησης υπόγειου νερού & ρύπου. (Tαχύτητα μεταγωγής)

Υπόγεια ροή. Παρουσίαση 3 από 4: Ταχύτητα κίνησης υπόγειου νερού & ρύπου. (Tαχύτητα μεταγωγής) Υπόγεια ροή Παρουσίαση 3 από : Ταχύτητα κίνησης υπόγειου νερού & ρύπου (Tαχύτητα μεταγωγής) Απλό μοντέλο εδαφικής στήλης: συμπαγής κύλινδρος επιφάνειας Α με πολλά κυλινδρικά ανοίγματα R=0.5cm R=1cm =100cm

Διαβάστε περισσότερα

ΥΠΟΛΟΓΙΣΤΙΚΗ Υ ΡΑΥΛΙΚΗ ΚΑΙ ΜΕΤΑΦΟΡΑ ΡΥΠΩΝ

ΥΠΟΛΟΓΙΣΤΙΚΗ Υ ΡΑΥΛΙΚΗ ΚΑΙ ΜΕΤΑΦΟΡΑ ΡΥΠΩΝ ΥΠΟΛΟΓΙΣΤΙΚΗ Υ ΡΑΥΛΙΚΗ ΚΑΙ ΜΕΤΑΦΟΡΑ ΡΥΠΩΝ 1 ο ΘΕΜΑ (1,5 Μονάδες) Στην παράδοση είχε παρουσιαστεί η αριθµητική επίλυση της εξίσωσης «καθαρής συναγωγής» σε µία διάσταση, η µαθηµατική δοµή της οποίας είναι

Διαβάστε περισσότερα

Κεφάλαιο 2. Μέθοδος πεπερασµένων διαφορών προβλήµατα οριακών τιµών µε Σ Ε

Κεφάλαιο 2. Μέθοδος πεπερασµένων διαφορών προβλήµατα οριακών τιµών µε Σ Ε Κεφάλαιο Μέθοδος πεπερασµένων διαφορών προβλήµατα οριακών τιµών µε Σ Ε. Εισαγωγή Η µέθοδος των πεπερασµένων διαφορών είναι από τις παλαιότερες και πλέον συνηθισµένες και διαδεδοµένες υπολογιστικές τεχνικές

Διαβάστε περισσότερα

ΣΥΣΚΕΥΗ ΜΕΤΡΗΣΗΣ ΙΞΩΔΟΥΣ ΥΓΡΩΝ

ΣΥΣΚΕΥΗ ΜΕΤΡΗΣΗΣ ΙΞΩΔΟΥΣ ΥΓΡΩΝ Environmental Fluid Mechanics Laboratory University of Cyprus Department Of Civil & Environmental Engineering ΣΥΣΚΕΥΗ ΜΕΤΡΗΣΗΣ ΙΞΩΔΟΥΣ ΥΓΡΩΝ ΕΓΧΕΙΡΙΔΙΟ ΟΔΗΓΙΩΝ HM 134 ΣΥΣΚΕΥΗ ΜΕΤΡΗΣΗΣ ΙΞΩΔΟΥΣ ΥΓΡΩΝ Εγχειρίδιο

Διαβάστε περισσότερα

I.2. ΜΕΤΡΗΣΕΙΣ ΣΤΗΝ ΑΕΡΟΣΗΡΑΓΚΑ. I.2.a Εισαγωγή

I.2. ΜΕΤΡΗΣΕΙΣ ΣΤΗΝ ΑΕΡΟΣΗΡΑΓΚΑ. I.2.a Εισαγωγή I.2. ΜΕΤΡΗΣΕΙΣ ΣΤΗΝ ΑΕΡΟΣΗΡΑΓΚΑ I.2.a Εισαγωγή Οι αεροσήραγγες (wind tunnels) εμφανίστηκαν στα τέλη του 19 ου αιώνα και έγιναν ιδιαίτερα δημοφιλείς το 1903 από τους αδελφούς Wright. Η χρήση τους εξαπλώθηκε

Διαβάστε περισσότερα

ΤΕΧΝΟΛΟΓΙΚΟ ΠΑΝΕΠΙΣΤΗΜΙΟ ΚΥΠΡΟΥ ΣΧΟΛΗ ΜΗΧΑΝΙΚΗΣ ΚΑΙ ΤΕΧΝΟΛΟΓΙΑΣ ΤΜΗΜΑ ΠΟΛΙΤΙΚΩΝ ΜΗΧΑΝΙΚΩΝ ΚΑΙ ΜΗΧΑΝΙΚΩΝ ΓΕΩΠΛΗΡΟΦΟΡΙΚΗΣ ΠΤΥΧΙΑΚΗ ΕΡΓΑΣΙΑ ΤΥΡΒΩΔΗΣ ΡΟΗ

ΤΕΧΝΟΛΟΓΙΚΟ ΠΑΝΕΠΙΣΤΗΜΙΟ ΚΥΠΡΟΥ ΣΧΟΛΗ ΜΗΧΑΝΙΚΗΣ ΚΑΙ ΤΕΧΝΟΛΟΓΙΑΣ ΤΜΗΜΑ ΠΟΛΙΤΙΚΩΝ ΜΗΧΑΝΙΚΩΝ ΚΑΙ ΜΗΧΑΝΙΚΩΝ ΓΕΩΠΛΗΡΟΦΟΡΙΚΗΣ ΠΤΥΧΙΑΚΗ ΕΡΓΑΣΙΑ ΤΥΡΒΩΔΗΣ ΡΟΗ ΤΕΧΝΟΛΟΓΙΚΟ ΠΑΝΕΠΙΣΤΗΜΙΟ ΚΥΠΡΟΥ ΣΧΟΛΗ ΜΗΧΑΝΙΚΗΣ ΚΑΙ ΤΕΧΝΟΛΟΓΙΑΣ ΤΜΗΜΑ ΠΟΛΙΤΙΚΩΝ ΜΗΧΑΝΙΚΩΝ ΚΑΙ ΜΗΧΑΝΙΚΩΝ ΓΕΩΠΛΗΡΟΦΟΡΙΚΗΣ ΠΤΥΧΙΑΚΗ ΕΡΓΑΣΙΑ ΤΥΡΒΩΔΗΣ ΡΟΗ Νικόλας Γεωργίου Λεμεσός 2014 ΤΕΧΝΟΛΟΓΙΚΟ ΠΑΝΕΠΙΣΤΗΜΙΟ

Διαβάστε περισσότερα

Χειμερινό εξάμηνο 2007 1

Χειμερινό εξάμηνο 2007 1 Εξαναγκασμένη Συναγωγή Εσωτερική Ροή Τμήμα Μηχανολόγων Μηχανικών και Μηχανικών Παραγωγής ΜΜK 31 Μεταφορά Θερμότητας 1 Ροή σε Σωλήνες (ie and tube flw) Σε αυτή την διάλεξη θα ασχοληθούμε με τους συντελεστές

Διαβάστε περισσότερα

Κεφάλαιο 4 Ομοιότητα

Κεφάλαιο 4 Ομοιότητα Κεφάλαιο 4 Ομοιότητα Σύνοψη Αδιάστατοι χαρακτηριστικοί αριθμοί Σχέσεις ομοιότητας Ειδικός αριθμός στροφών - Εφαρμογές Προαπαιτούμενη γνώση Προηγούμενα Κεφάλαια 1 και - Κύρια λήμματα: Γεωμετρική, Κινηματική,

Διαβάστε περισσότερα

ηµήτρης Τσίνογλου ρ. Μηχανολόγος Μηχανικός

ηµήτρης Τσίνογλου ρ. Μηχανολόγος Μηχανικός ηµήτρης Τσίνογλου ρ. Μηχανολόγος Μηχανικός 1 Εξαναγκασµένη συναγωγή Κεφάλαιο 7 2 Ορισµός του προβλήµατος Μηχανισµός µετάδοσης θερµότητας ανάµεσα σε ένα στερεό και σε ένα ρευστό, το οποίο βρίσκεται σε κίνηση

Διαβάστε περισσότερα

Τα στάδια της υπολογιστικής προσομοίωσης επεξήγονται αναλυτικά παρακάτω

Τα στάδια της υπολογιστικής προσομοίωσης επεξήγονται αναλυτικά παρακάτω Διαδικασία υπολογιστικής προσομοίωσης Η διαδικασία της υπολογιστικής προσομοίωσης για την επίλυση πρακτικών προβλημάτων με εμπορικό λογισμικό περιλαμβάνει τα στάδια που φαίνονται στο διάγραμμα του Σχ.

Διαβάστε περισσότερα

Εκχε Εκχ ιλισ λ τές λεπτής στέψεως στέψεως υπερχει ρχ λιστής ής φράγματ γμ ος Δρ Μ.Σπηλιώτης Σπηλ Λέκτορας

Εκχε Εκχ ιλισ λ τές λεπτής στέψεως στέψεως υπερχει ρχ λιστής ής φράγματ γμ ος Δρ Μ.Σπηλιώτης Σπηλ Λέκτορας Εκχειλιστές λεπτής στέψεως υπερχειλιστής φράγματος Δρ Μ.Σπηλιώτης Λέκτορας Εκχειλιστείς πλατειάς στέψεως επανάληψη y c 2 q g 1 / 3 Κρίσιμες συνθήκες h P y c y c Εκχειλιστείς πλατειάς στέψεως E 3/2 2 3/2

Διαβάστε περισσότερα

ΑΡΙΘΜΗΤΙΚΗ ΠΡΟΣΟΜΟΙΩΣΗ ΙΣ ΙΑΣΤΑΤΗΣ ΜΗ ΣΥΝΕΚΤΙΚΗΣ ΡΟΗΣ ΕΛΕΥΘΕΡΗΣ ΕΠΙΦΑΝΕΙΑΣ ΚΑΤΑ ΤΗ ΙΑ ΟΣΗ ΜΗ ΓΡΑΜΜΙΚΩΝ ΚΥΜΑΤΩΝ ΠΑΝΩ ΑΠΟ ΠΥΘΜΕΝΑ ΠΕΠΕΡΑΣΜΕΝΟΥ ΒΑΘΟΥΣ

ΑΡΙΘΜΗΤΙΚΗ ΠΡΟΣΟΜΟΙΩΣΗ ΙΣ ΙΑΣΤΑΤΗΣ ΜΗ ΣΥΝΕΚΤΙΚΗΣ ΡΟΗΣ ΕΛΕΥΘΕΡΗΣ ΕΠΙΦΑΝΕΙΑΣ ΚΑΤΑ ΤΗ ΙΑ ΟΣΗ ΜΗ ΓΡΑΜΜΙΚΩΝ ΚΥΜΑΤΩΝ ΠΑΝΩ ΑΠΟ ΠΥΘΜΕΝΑ ΠΕΠΕΡΑΣΜΕΝΟΥ ΒΑΘΟΥΣ ΠΑΝΕΠΙΣΤΗΜΙΟ ΠΑΤΡΩΝ ΠΟΛΥΤΕΧΝΙΚΗ ΣΧΟΛΗ ΤΜΗΜΑ ΠΟΛΙΤΙΚΩΝ ΜΗΧΑΝΙΚΩΝ ΑΡΙΘΜΗΤΙΚΗ ΠΡΟΣΟΜΟΙΩΣΗ ΙΣ ΙΑΣΤΑΤΗΣ ΜΗ ΣΥΝΕΚΤΙΚΗΣ ΡΟΗΣ ΕΛΕΥΘΕΡΗΣ ΕΠΙΦΑΝΕΙΑΣ ΚΑΤΑ ΤΗ ΙΑ ΟΣΗ ΜΗ ΓΡΑΜΜΙΚΩΝ ΚΥΜΑΤΩΝ ΠΑΝΩ ΑΠΟ ΠΥΘΜΕΝΑ ΠΕΠΕΡΑΣΜΕΝΟΥ

Διαβάστε περισσότερα

ΥΠΟΛΟΓΙΣΤΙΚΟ ΜΟΝΤΕΛΟ ΕΠΙΚΑΘΙΣHΣ ΣΤΑΓΟΝΙΔΙΩΝ ΚΑΙ ΑΠΕΛΕΥΘΕΡΩΣΗΣ ΦΑΡΜΑΚΟΥ ΣΤΗΝ ΡΙΝΙΚΗ ΚΟΙΛΟΤΗΤΑ

ΥΠΟΛΟΓΙΣΤΙΚΟ ΜΟΝΤΕΛΟ ΕΠΙΚΑΘΙΣHΣ ΣΤΑΓΟΝΙΔΙΩΝ ΚΑΙ ΑΠΕΛΕΥΘΕΡΩΣΗΣ ΦΑΡΜΑΚΟΥ ΣΤΗΝ ΡΙΝΙΚΗ ΚΟΙΛΟΤΗΤΑ ΥΠΟΛΟΓΙΣΤΙΚΟ ΜΟΝΤΕΛΟ ΕΠΙΚΑΘΙΣHΣ ΣΤΑΓΟΝΙΔΙΩΝ ΚΑΙ ΑΠΕΛΕΥΘΕΡΩΣΗΣ ΦΑΡΜΑΚΟΥ ΣΤΗΝ ΡΙΝΙΚΗ ΚΟΙΛΟΤΗΤΑ Αλεξόπουλος, A., Καρακώστα Π., και Κυπαρισσίδης Κ. * Τμήμα Χημικών Μηχανικών, Αριστοτέλειο Πανεπιστήμιο, 54006

Διαβάστε περισσότερα

iii ΠΕΡΙΕΧΟΜΕΝΑ Πρόλογος

iii ΠΕΡΙΕΧΟΜΕΝΑ Πρόλογος iii ΠΕΡΙΕΧΟΜΕΝΑ Πρόλογος xi 1 Αντικείμενα των Πιθανοτήτων και της Στατιστικής 1 1.1 Πιθανοτικά Πρότυπα και Αντικείμενο των Πιθανοτήτων, 1 1.2 Αντικείμενο της Στατιστικής, 3 1.3 Ο Ρόλος των Πιθανοτήτων

Διαβάστε περισσότερα

Mεταφορά διαλυμένου ρύπου σε κορεσμένο έδαφος: Μαθηματική περιγραφή

Mεταφορά διαλυμένου ρύπου σε κορεσμένο έδαφος: Μαθηματική περιγραφή Mεταφορά διαλυμένου ρύπου σε κορεσμένο έδαφος: Μαθηματική περιγραφή Βασικό ερώτημα: Πού θα πάει ο ρύπος; Παρουσίαση από 4 Μεταφορά λόγω μεταγωγής+διάχυσης+διασποράς Ροή μάζας λόγω μεταγωγής Ροή μάζας ρύπου

Διαβάστε περισσότερα

h 1 M 1 h 2 M 2 P = h (2) 10m = 1at = 1kg/cm 2 = 10t/m 2

h 1 M 1 h 2 M 2 P = h (2) 10m = 1at = 1kg/cm 2 = 10t/m 2 ΕΡΓΑΣΤΗΡΙΟ 4 Ο Ενότητα: Βασικές υδραυλικές έννοιες Πίεση απώλειες πιέσεως Ι. Υδροστατική πίεση Η υδροστατική πίεση, είναι η πίεση που ασκεί το νερό, σε κατάσταση ηρεμίας, στα τοιχώματα του δοχείου που

Διαβάστε περισσότερα

ΥΠΟΛΟΓΙΣΤΙΚΕΣ ΜΕΘΟΔΟΙ ΣΕ ΠΟΛΥΦΑΣΙΚΑ, ΠΟΛΥΣΥΣΤΑΤΙΚΑ & ΑΝΤΙΔΡΩΝΤΑ ΣΥΣΤΗΜΑΤΑ

ΥΠΟΛΟΓΙΣΤΙΚΕΣ ΜΕΘΟΔΟΙ ΣΕ ΠΟΛΥΦΑΣΙΚΑ, ΠΟΛΥΣΥΣΤΑΤΙΚΑ & ΑΝΤΙΔΡΩΝΤΑ ΣΥΣΤΗΜΑΤΑ ΔΠΜΣ ΥΠΟΛΟΓΙΣΤΙΚΗ ΜΗΧΑΝΙΚΗ Ακαδημαϊκό Έτος: 2015-2016 / Εαρινό Εξάμηνο 1/30 ΥΠΟΛΟΓΙΣΤΙΚΕΣ ΜΕΘΟΔΟΙ ΣΕ ΠΟΛΥΦΑΣΙΚΑ, ΠΟΛΥΣΥΣΤΑΤΙΚΑ & ΑΝΤΙΔΡΩΝΤΑ ΣΥΣΤΗΜΑΤΑ Καθηγήτρια Φούντη Μαρία Γενικευμένη Εξίσωση Μεταφοράς

Διαβάστε περισσότερα

Χειμερινό εξάμηνο

Χειμερινό εξάμηνο Εξαναγκασμένη Συναγωγή Ροή Πάνω από μία Επίπεδη Επιφάνεια Τμήμα Μηχανολόγων Μηχανικών και Μηχανικών Παραγωγής ΜΜK 31 Μεταφορά Θερμότητας 1 Εξαναγκασμένη συναγωγή: Στρωτή ροή σε επίπεδες πλάκες (orced convection

Διαβάστε περισσότερα

ΑΓΩΓΟΣ VENTURI. Σχήμα 1. Διάταξη πειραματικής συσκευής σωλήνα Venturi.

ΑΓΩΓΟΣ VENTURI. Σχήμα 1. Διάταξη πειραματικής συσκευής σωλήνα Venturi. Α.Ε.Ι. ΠΕΙΡΑΙΑ Τ.Τ. ΤΜΗΜΑ ΜΗΧΑΝΟΛΟΓΩΝ ΜΗΧΑΝΙΚΩΝ Τ.Ε. ΕΡΓΑΣΤΗΡΙΟ ΜΗΧΑΝΙΚΗΣ ΡΕΥΣΤΩΝ 7 η ΕΡΓΑΣΤΗΡΙΑΚΗ ΑΣΚΗΣΗ ΑΓΩΓΟΣ VENTURI ΣΚΟΠΟΣ ΤΗΣ ΑΣΚΗΣΗΣ Σκοπός της άσκησης είναι η κατανόηση της χρήσης της συσκευής

Διαβάστε περισσότερα

ΕΡΓΑΣΤΗΡΙΑΚΗ ΑΣΚΣΗΣΗ 5

ΕΡΓΑΣΤΗΡΙΑΚΗ ΑΣΚΣΗΣΗ 5 ΑΡΙΣΤΟΤΕΛΕΙΟ ΠΑΝΕΠΙΣΤΗΜΙΟ ΘΕΣΣΑΛΟΝΙΚΗΣ ΤΜΗΜΑ ΦΥΣΙΚΗΣ ΠΡΟΓΡΑΜΜΑ ΜΕΤΑΠΤΥΧΙΑΚΩΝ ΣΠΟΥ ΩΝ ΦΥΣΙΚΗ ΠΕΡΙΒΑΛΛΟΝΤΟΣ ΕΡΓΑΣΤΗΡΙΑΚΗ ΑΣΚΣΗΣΗ 5 Προσδιορισµός του ύψους του οραικού στρώµατος µε τη διάταξη lidar. Μπαλής

Διαβάστε περισσότερα

ΜΗΧΑΝΙΚΗ ΤΡΟΦΙΜΩΝ ΜΕΤΑΦΟΡΑ ΟΡΜΗΣ ΡΕΟΛΟΓΙΑ. (συνέχεια) Περιστροφικά ιξωδόμετρα μεγάλου διάκενου.

ΜΗΧΑΝΙΚΗ ΤΡΟΦΙΜΩΝ ΜΕΤΑΦΟΡΑ ΟΡΜΗΣ ΡΕΟΛΟΓΙΑ. (συνέχεια) Περιστροφικά ιξωδόμετρα μεγάλου διάκενου. ΜΗΧΑΝΙΚΗ ΤΡΟΦΙΜΩΝ ΜΕΤΑΦΟΡΑ ΟΡΜΗΣ ΡΕΟΛΟΓΙΑ (συνέχεια) Περιστροφικά ιξωδόμετρα μεγάλου διάκενου. Στα ιξωδόμετρα αυτά ένας μικρός σε διάμετρο κύλινδρος περιστρέφεται μέσα σε μια μεγάλη μάζα του ρευστού. Για

Διαβάστε περισσότερα

Υπολογισµός ιδιοτήτων ροής ιδιοτήτων µεταφοράς µε µεθόδους Μοριακής υναµικής

Υπολογισµός ιδιοτήτων ροής ιδιοτήτων µεταφοράς µε µεθόδους Μοριακής υναµικής Υπολογισµός ιδιοτήτων ροής ιδιοτήτων µεταφοράς µε µεθόδους Μοριακής υναµικής Η έρευνα χρηµατοδοτείται από τη ΓΓΕΤ, στο πλαίσιο του προγράµµατος ΠΕΝΕ 03Ε 588. Φίλιππος Σοφός Υποψήφιος διδάκτωρ Επιβλέποντες:

Διαβάστε περισσότερα

Έργα μηχανικού, ήπιες κλίσεις, t(βάθος ροής) και y περίπου ταυτίζονται

Έργα μηχανικού, ήπιες κλίσεις, t(βάθος ροής) και y περίπου ταυτίζονται Ομοιόμορφη ροή σε ανοικτούς αγωγούς γ Ομοιόμορφη ροή Ταχύτητα και γραμμή ενέργειας σε ομοιόμορφη ροή, εξίσωση Manning Σύνθετες διατομές Μθδλ Μεθοδολογίες τα τρία βασικά προβλήματα της Υδραυλικής των ανοικτών

Διαβάστε περισσότερα

ΠΠΜ 477 ΠΑΡΑΚΤΙΑ ΜΗΧΑΝΙΚΗ

ΠΠΜ 477 ΠΑΡΑΚΤΙΑ ΜΗΧΑΝΙΚΗ ΠΠΜ 477 ΠΑΡΑΚΤΙΑ ΜΗΧΑΝΙΚΗ ΠΕΙΡΑΜΑΤΙΚΗ ΑΣΚΗΣΗ - ΣΥΜΠΕΡΙΦΟΡΑ ΝΕΡΟΥ ΟΜΑΔΑ:. ΗΜΕΡ. ΠΑΡΑΔΟΣΗΣ: 2 ΠΕΡΙΕΧΟΜΕΝΑ ΥΠΟΒΟΛΗ ΕΡΓΑΣΙΑΣ... ΠΕΡΙΛΗΨΗ... 1.0 ΕΙΣΑΓΩΓH... 2.0 ΑΣΚΗΣΕΙΣ 2.1. ΝΕΡΟ ΕΛΕΥΘΕΡΟ ΣΤΟ ΠΕ ΙΟ ΒΑΡΥΤΗΤΑΣ...

Διαβάστε περισσότερα

ΘΕΡΜΟΤΗΤΑΣ ΜΕ ΣΥΝΑΓΩΓΙΜΟΤΗΤΑ Α. ΘΕΩΡΗΤΙΚΟ ΜΕΡΟΣ

ΘΕΡΜΟΤΗΤΑΣ ΜΕ ΣΥΝΑΓΩΓΙΜΟΤΗΤΑ Α. ΘΕΩΡΗΤΙΚΟ ΜΕΡΟΣ ΑEI ΠΕΙΡΑΙΑ(ΤΤ) ΣΤΕΦ ΤΜΗΜΑ ΜΗΧΑΝΟΛΟΓΩΝ-ΜΗΧΑΝΙΚΩΝ ΤΕ ΕΡΓ. ΜΕΤΑΔΟΣΗΣ ΘΕΡΜΟΤΗΤΑΣ 5 η ΕΡΓΑΣΤΗΡΙΑΚΗ ΑΣΚΗΣΗ ΜΕΤΑΔΟΣΗ ΘΕΡΜΟΤΗΤΑΣ ΜΕ ΣΥΝΑΓΩΓΙΜΟΤΗΤΑ ΕΓΚΑΡΣΙΑ ΡΟΗ ΓΥΡΩ ΑΠΟ ΚΥΛΙΝΔΡΟ Σκοπός της άσκησης Η κατανόηση

Διαβάστε περισσότερα

Κεφάλαιο 1 Βασικές αρχές µελέτης των κατασκευών 1

Κεφάλαιο 1 Βασικές αρχές µελέτης των κατασκευών 1 Περιεχόµενα Εισαγωγή Σύµβολα Ε1-Ε9 Σ1-Σ10 Κεφάλαιο 1 Βασικές αρχές µελέτης των κατασκευών 1 2. Σύµβαση πρόσηµων 2.1 Συστήµατα αναφοράς 2.2 υνάµεις και ροπές 2.3 Tάσεις 2.4 Τέµνουσες δυνάµεις και καµπτικές

Διαβάστε περισσότερα

ΜΕΘΟ ΟΙ ΣΚΛΗΡΥΝΣΗΣ ΜΕΤΑΛΛΙΚΩΝ ΥΛΙΚΩΝ

ΜΕΘΟ ΟΙ ΣΚΛΗΡΥΝΣΗΣ ΜΕΤΑΛΛΙΚΩΝ ΥΛΙΚΩΝ ΜΕΘΟ ΟΙ ΣΚΛΗΡΥΝΣΗΣ ΜΕΤΑΛΛΙΚΩΝ ΥΛΙΚΩΝ ΓΕΝΙΚΑ ΟΡΙΣΜΟΣ Σκλήρυνση µεταλλικού υλικού είναι η ισχυροποίησή του έναντι πλαστικής παραµόρφωσης και χαρακτηρίζεται από αύξηση της σκληρότητας, του ορίου διαρροής

Διαβάστε περισσότερα