Πίνακας. Πίνακας προτεινόµενων πτυχιακών εργασιών (Χειµερινό εξάµηνο 0-3) ΤΜΗΜΑ: ΕΝΕΡΓΕΙΑΚΗΣ ΤΕΧΝΟΛΟΓΙΑΣ ΤΟΜΕΑΣ: ΕΝΕΡΓΕΙΑΚΗΣ ΜΗΧΑΝΟΛΟΓΙΑΣ Α/Α Τίτλος θέµατος Μέλος Ε.Π Σύντοµη περιγραφή Προαπαιτούµε να γνωστικά πεδία Μελέτη εγκατάστασης και λειτουργίας µικρού υδροηλεκτρικού σταθµού Πειραµατική διαδικασία ηλεκτροµαγνητικής ροής Kolmogorov 3 Προσοµοίωση εξαναγκασµένης µαγνητουδροδυναµικής ροής σε συγκεντρικούς κυλίνδρους 4 Προσοµοίωση ροής και µεταφοράς θερµότητας σε ηλιακούς θερµοσίφωνες. 5 Τεχνοοικονοµική ανάλυση χρήσης Αερόψυκτης Κλιµατιστικής Εγκατάστασης Εµµέσου Εκτονώσεως για τη θέρµανση κτηρίου µε στόχο την αντικατάσταση της χρήσης λέβητα πετρελαίου Ι. Σαρρής Θα γίνει λεπτοµερής αποτύπωση και καταγραφή ενός δηµοτικού σταθµού παραγωγής ηλεκτρικής ενέργειας µε βάση υδατοπτώσεις στην περιοχή της Πελοποννήσου. Η εργασία θα περιλάβει επίσης τον καθορισµό των παραµέτρων λειτουργίας τους σταθµού και τον υπολογισµό των ονοµαστικών τιµών ενέργειας που θα παραχθεί. Ι. Σαρρής Η ροή Kolmogorov είναι µια βασική ροή στην οποία το ρευστό περιστρέφεται λόγω µιας εξωτερικής ηλεκτροµαγνητικής δύναµης. Στην περίπτωση της πειραµατικής διάταξης που προτείνεται, το ρευστό περιστρέφει η δύναµη Lorentz που προκαλείται από εξωτερικά Ι. Σαρρής Προσοµοίωση ροής και µεταφοράς θερµότητας µε την χρήση ηλεκτροµαγνητικών πεδίων για την δηµιουργία και ενίσχυση της δευτερεύουσας ροής που έχει ως στόχο την αύξηση της µεταφοράς θερµότητας από τους τοίχους και την γρήγορη απαγωγή της θερµότητας. Ι. Σαρρής / Α. Χατζηαποστόλου Λαµπρόπουλος Νικόλαος (Εργαστηριακός Συνεργάτης Προσοµοίωση ροής νερού και µεταφοράς θερµότητας σε δίκτυα σωληνώσεων ηλιακών πάνελ θερµοσιφώνων µε µεθόδους της υπολογιστικής ρευστοµηχανικής. Προσδιορισµός των βέλτιστων διαστάσεων λειτουργίας και των συντελεστών µεταφοράς ανά µονάδα τρέχοντος µήκους του πάνελ. Λόγω της αλµατώδους αύξησης της τιµής του πετρελαίου εξετάζεται η µετατροπή ή η αντικατάσταση ψυκτικών διατάξεων (Chillers) που χρησιµοποιούνται σε κλιµατιστικές εγκαταστάσεις κτηρίων ώστε να επιτυγχάνεται θέρµανση αντί ψύξη. Σε συστήµατα αέρος-νερού η αλλαγή δεν είναι άµεση καθώς απαιτείται µελέτη οικονοµικής απόσβεσης της µετατροπής αλλά και τεχνικής αξιοπιστίας λόγω της χαµηλότερης θερµοκρασίας του νερού θέρµανσης, µειωµένης απόδοσης σε χαµηλές θερµοκρασίες περιβάλλοντος, κλπ. Αντικείµενο της εργασίας θα είναι η αξιολόγηση και η βελτιστοποίηση της ήδη υπάρχουσας µετατροπής σε κτήριο της αττικής οδού. Υδροδυναμικές μηχανές ηλεκτρισμός μετάδοσης θερμότητας, Η/Υ. μετάδοσης θερμότητας, Η/Υ. Θερμοδυναμική, Κλιματισμός Αριθµός σπουδαστών
6 Βελτιστοποίηση θερµαντικής απόδοσης εστίας (τζάκι) µε χρήση θερµοϋδραυλικών παρεµβάσεων Λαµπρόπουλος Νικόλαος (Εργαστηριακός Συνεργάτης) Ο φοιτητής διενεργεί έρευνα αγοράς σχετικά µε τα ενεργειακά τζάκια. Στη συνέχεια γίνεται αξιολόγηση της αυξηµένης απόδοσης που υπόσχονται σε σχέση µε τα συµβατικά και προτείνονται µέθοδοι συνδυασµού τους µε τη θερµοϋδραυλική εγκατάσταση του κτηρίου (Ηλιακός θερµοσίφωνας, Boiler, Λέβητας πετρελαίου) µε σκοπό τη µείωση της κατανάλωσης ενέργειας και του αποτυπώµατος άνθρακα του κτηρίου. Θερμοδυναμική, Κλιματισμός 7 Κύριες Μηχανές Πλοίων (Αργόστροφες Μεσόστροφες) Κλιάνης Λάζαρος Η εργασία περιλαµβάνει: α) τους τύπους των κυρίων µηχανών πλοίων που χρησιµοποιούνται σήµερα και σε ποιους τύπους πλοίων. β) τα τεχνικά χαρακτηριστικά γ) την σύγκριση των δίχρονων µε τις τετράχρονες δ) ποιες θεωρούνται καλύτερες και γιατί. 8 Κυψέλες καυσίµων Κλιάνης Λάζαρος Η εργασία περιλαµβάνει α) την ιστορική εξέλιξη β) την περιγραφή και λειτουργία των κυψελών καυσίµου γ)σε ποιες εφαρµογές χρησιµοποιούνται δ)εάν εφαρµόζονται σε αυτοκίνητα ε)σύγκριση των κυψελών µε κινητήρες που χρησιµοποιούν συµβατικά καύσιµα 9 Ανακύκλωση Οχηµάτων και Καταλυτικών Μετατροπέων 0 Εφαρµογή µεθόδων υπολογιστικής ρευστοδυναµικής για τη µοντελοποίηση κλιµατισµού επαγγελµατικών χώρων. Κλιάνης Λάζαρος ηµήτριος Παπαδηµητρίου Η εργασία περιλαµβάνει α)ποια αυτοκίνητα και καταλυτικοί µετατροπείς ανακυκλώνονται ανάλογα µε την ηλικία τους και που β) ποια τµήµατα των αυτοκινήτων ανακυκλώνονται γ)περιγραφή της διαδικασίας ανακύκλωσης δ)ποια τα οφέλη από την ανακύκλωση ε) νοµοθεσία Χρήση ανοικτού λογισµικού OpenFOAM για τον υπολογισµό των πεδίων ταχυτήτων και θερµοκρασίας σε επαγγελµατικούς χώρους µε χρήση συστήµατος κλιµατισµού µε αεραγωγούς. Κατασκευή υπολογιστικού πλέγµατος, επιβολή οριακών συνθηκών, επιλογή µοντέλου ροής, επίλυση του πεδίου ροής και υπολογισµός χαρακτηριστικών µεγεθών ροής. ΜΕΚ Ι και ΜΕΚ ΙΙ ΜΕΚ Ι και ΜΕΚ ΙΙ ΜΕΚ Ι και ΜΕΚ ΙΙ Υπολογιστική Ρευστοδυναμική, Ρευστών, Χρήση Η/Υ, Κλιματισμός Βελτιστοποίηση κλιµατισµού µε σύστηµα αεραγωγών µε χρήση αιτιοκρατικών αλγορίθµων. ηµήτριος Παπαδηµητρίου Εφαρµογή λογισµικού επίλυσης ροής και υπολογισµού παραγώγων ευαισθησίας αντικειµενικών συναρτήσεων σχετικών µε τον κλιµατισµό κλειστών χώρων ως προς τις παραµέτρους του συστήµατος κλιµατισµού. Βέλτιστη τοποθέτηση συστήµατος κλιµατισµού µε σκοπό την ελαχιστοποίηση της ενεργειακής κατανάλωσης και τη βελτιστοποίηση των συνθηκών του χώρου. Υπολογιστική Ρευστοδυναμική, Ρευστών, Χρήση Η/Υ, Κλιματισμός
Mετάδοση θερµότητος µε φυσική συναγωγή σε κελία περιορισµένων διαστάσεων Βιβλιογραφική επισκόπηση, υπολογισµοί και εφαρµογές στην τεχνολογία. 3 Προσδιορισµός του συντελεστή συναγωγής από την επίπεδη επιφάνεια στερεού σώµατος σε συνθήκες απόψυξης υπό την επίδραση των συνθηκών περιβάλλοντος. Π.Θ.Τσιλιγγίρης Π.Θ.Τσιλιγγίρης Η εργασία που έχει κυρίως βιβλιογραφικό χαρακτήρα, αναφέρεται στην µελέτη του φαινοµένου και την βιβλιογραφική επισκόπηση και αναζήτηση και ταξινόµηση κλασσικών και νεότερων ηµιεµπειρικών µοντέλων και µαθηµατικών συσχετίσεων αδιάστατων αριθµών που οδηγούν στον προσδιορισµό του αντίστοιχου µέσου συντελεστή συναγωγής και υπολογισµό θερµικών απωλειών σε συσκευές και συστήµατα της σύγχρονης τεχνολογίας. Η εργασία που έχει κυρίως πειραµατικό χαρακτήρα, αναφέρεται στην µέτρηση του µέσου συντελεστή συναγωγής από την επιφάνεια ενός στερεού που συναλλάσσει θερµότητα µε το περιβάλλον σε συνθήκες απόψυξης όταν ικανοποιείται η συνθήκη Βi 0.. ιατυπώνεται το κριτήριο συγκεντρωµένης χωρητικότητας και µελετώνται διεξοδικά οι παραµετρικές επιπτώσεις για µια περιοχή γωνιών κλίσης 0 φ 90, συνθηκών ροής κλπ. Πληροφορική, Θερµοδυναµική καί Μετάδοση της Θερµότητος, Καλή γνώση Grapher και Basic, της αγγλικής και εµπειρία σε χρήση Η/Υ Πληροφορική, Θερµοδυναµική καί Μετάδοση της Θερµότητος, Καλή γνώση Grapher και Basic, αγγλικής, εµπειρία σε χρήση Η/Υ και πειραµατικές δεξιότητες 4 Ηλιακή αφαλάτωση θαλασσινού νερού µε την βοήθεια θερµικών διεργασιών Π.Θ.Τσιλιγγίρης Η εργασία έχει σαν σκοπό την ενασχόληση µε το θεωρητικό υπόβαθρο της σχετικής τεχνολογίας, την συγκέντρωση από βιβλιογραφικές πηγές και το διαδίκτυο στοιχείων που αφορούν την περιγραφή και συγκριτική αξιολόγηση των διαφορετικών µεθόδων, διεργασιών, κόστους και τεχνολογιών που χρησιµοποιούνται για την εξασφάλιση σηµαντικών υδατίνων αποθεµάτων µε µεθόδους αφαλάτωσης του θαλασσινού νερού µέσω θερµικών διεργασιών. Πληρο-φορική, Θερµοδυ-ναµική καi Μετά-δοση Θερµότητας, Καλή γνώση Grapher και Basic, αγγλι-κής,
5 Θερµοαγωγοί σωλήνες Π.Θ.Τσιλιγγίρης Η εργασία απαιτεί την παρουσίαση των βασικών φυσικών αρχών που διέπουν την λειτουργία των συσκευών αυτών, που έχοντας εξελιχθεί σέ σηµαντικό βαθµό κατά τις τελευταίες δεκαετίες κατακτούν συνεχώς νέα πεδία τεχνολογικών ενεργειακών εφαρµογών. Η εργασία θα απαιτήσει την παρουσίαση της βασικής θεωρητικής ανάλυσης, του τρόπου λειτουργίας και των περιορισµών που τίθενται κατά την χρησιµοποίησή τους όπως επίσης και την παρουσίαση του φάσµατος εφαρµογών σε διαφόρους τοµείς της τεχνολογίας. 6 Ο θερµοδυναµικός κύκλος Atkinson και οι πρακτικές εφαρµογές του σε παλινδροµικές µηχανές εσωτερικής καύσης Α. Χατζηαποστόλου Ανάλυση του θεωρητικού θερµοδυναµικού κύκλου Atkinson και των συγκριτικών πλεονεκτηµάτων και µειονεκτηµάτων που προσφέρει σε σχέση µε τους κύκλους Otto και Diesel. Ανάλυση παραδειγµάτων εµπορικών κινητήρων που λειτουργούν µε τον κύκλο αυτό. Προκαταρκτικός σχεδιασµός µικρού κινητήρα βενζίνης κύκλου Atkinson για χρήση σε αγώνες οικονοµίας (Shell Eco-marathon) εµπειρία σε χρήση Η/Υ Πληροφορική, Θερµοδυναµική καί Μετάδοση της Θερµότητος, Καλή γνώση Grapher και Basic, της αγγλικής και εµπειρία σε χρήση Η/Υ Θερµοδυναµική, ΜΕΚ Ι και ΙΙ, 7 Κάλυψη θερµικών αναγκών εσωτερικής /εξωτερικής πισίνας µε τη χρήση αντλιών θερµότητας µε ηλιακή υποβοήθηση. 8 Αντίστροφος κύκλος Brayton: έρευνα, τεχνολογική εξέλιξη, εφαρµογές 9 Αεριοστρόβιλοι µε χρήση έγχυσης νερού ή ατµού: Μοντελοποίηση κύκλου και παραµετρικές µελέτες Α. Χατζηαποστόλου Η εργασία περιλαµβάνει: a) Υπολογισµός των θερµικών αναγκών εσωτερικής/εξωτερικής πισίνας. b) Υπολογισµός θερµική απόδοσης της αντλίας θερµότητας µε ηλιακή υποβοήθηση, µε στοιχεία από υπάρχον έργο. c) Εξοικονόµηση ενέργειας µε την χρήση αντλιών θερµότητας σε σχέση µε τα συµβατικά καύσιµα. Εξοικονόµηση χρηµάτων και χρόνος απόσβεσης σε περίπτωση αντικατάστασης του συµβατικού συστήµατος.. Κουµπογιάννης Ζητείται η µελέτη, κατανοήση και περιγραφή του αντίστροφου κύκλου Brayton που υλοποιείται µε στροβιλοµηχανές (συµπιεστή και στρόβιλο), η επίλυση του ιδεατού κύκλου, η εκτίµηση των επιδόσεων για πραγµατικό κύκλο µε απώλειες, η βιβλιογραφική ανασκόπηση της τρέχουσας έρευνας και οι πιθανές εφαρµογές (λ.χ. ως ψυκτική µηχανή).. Κουµπογιάννης Ζητείται η µελέτη των τεχνικών ψύξης του εισερχόµενου αέρα στο συµπιεστή ενός αεριοστροβίλου µε σκοπό τη βελτίωση των επιδόσεων του τελευταίου. Ειδικότερα, ενδιαφέρει η χρήση τεχνικών έγχυσης σταγονιδίων νερού στην είσοδο του συµπιεστή, η µοντελοποίηση του κύκλου της µηχανής ώστε να Θερµοδυναµική, ΘΨΚ Ι και ΙΙ, ΑΠΕ Ι και ΙΙ, Θερµικές Στροβιλοµηχανές Ι και ΙΙ, Θερµικές Στροβιλοµηχανές Ι και ΙΙ,
0 Αριθµητική προσοµοίωση εσωτερικής ροής σε δωµάτιιο µε µεθόδους Υπολογιστικής Ρευστοδυναµικής µε σκοπό την εκτίµηση της θερµικής άνεσης Eγχυτήρας ατµού: αρχή λειτουργίας, εφαρµογές, µοντελοποίηση λειτουργίας Βασικές αρχές σχεδιασµού ατµολέβητα και εφαρµογή τους λαµβάνεται υπόψη η παρουσία του υδρατµού στον υπολογισµό των επιδόσεών της, η συγκριτική µελέτη σε σχέση µε τον απλό κύκλο, καθώς και παραµετρικές µελέτες για την ανάλυση ευαισθησίας ως προς διάφορες παραµέτρους λειτουργίας. Επιπλέον, ζητείται να εξεταστεί η δυνατότητα εισαγωγής και εφαρµογής στην επίλυση κάποιου από τα µοντέλα σταγονιδίων της βιβλιογραφίας και να µελετηθεί η επίπτωση της έγχυσης στη λειτουργική του συµπιεστή του αεριοστροβίλου.. Κουµπογιάννης Ζητείται η περιγραφή, κατάστρωση και επίλυση του προβλήµατος ροής αέρα σε εσωτερικό χώρο δωµατίου (είτε φυσικής κυκλοφορίας είτε ως αποτέλεσµα της χρήσης ανεµιστήρα κλιµατισµού) µε σκοπό τη διερεύνηση της επίτευξης συνθηκών θερµικής άνεσης. Θα γίνει αριθµητική προσοµοίωση της ροής µε χρήση λογισµικού Υπολογιστικής Ρευστοδυναµικής, καθώς και παρουσίαση και αξιολόγηση των σχετικών αποτελεσµάτων. Επιπλέον, µπορεί να εξεταστούν παραµετρικά διάφορες περιπτώσεις-παραλλαγές του ίδιου προβλήµατος (π.χ. µε αλλαγή της θέσης των παραθύρων, του ορόφου, της έντασης του ανεµιστήρα, κτλ).. Κουµπογιάννης Ζητείται η κατανόηση και περιγραφή της βασικής διάταξης εγχυτήρα ατµού, της αρχής λειτουργίας του, των ειδών εγχυτήρων που υπάρχουν, των ήδη υπαρχόντων εφαρµογών καθώς και νέων, η βιβλιογραφική ανασκόπηση σε βασικά θερµοδυναµικά µοντέλα για την πρόλεξη των επιδόσεων ενός εγχυτήρα ατµού, η υιοθέτηση και εφαρµογή ενός τέτοιου µοντέλου για την εκπόνηση παραµετρικών µελετών µε σκοπό την κατάδειξη της σηµαντικότητας διαφόρων παραµέτρων στη λειτουργία του ώστε να δοθούν κάποιες βασικές αρχές σχεδιασµού µιας τέτοιας διάταξης.. Κουµπογιάννης Ζητούµενο είναι να παρουσιαστούν βασικές αρχές σχεδιασµού ατµολεβήτων µε βάση τη σχετική βιβλιογραφία (είτε φλογαυλωτού-αεριαυλωτού είτε υδραυλωτού, εξίσου ενδιαφέρει), αντιµετωπίζοντας ουσιαστικά το πρόβληµα της κατάλληλης γεωµετρικής διαστασιολόγησης (sizing) του ατµολέβητα ώστε αυτός να επιτυγχάνει δεδοµένες επιδόσεις ή/και το πρόβληµα της αξιολόγησης (rating) των επιδόδεων εγκατάστασης δεδοµένης γεωµετρίας. Απαιτείται η αναζήτηση (από τη βιβλιογραφία) και χρήση κατάλληλων συσχετίσεων (Μετάδοσης Θερµότητας για εύρεση του αριθµού Nusselt) ως προς τη γεωµετρία του λέβητα και τη σχετική διάταξη νερού καυσαερίου. Ο σύνολο των σχέσεων που θα καταγραφούν θα εφαρµοστεί σε περίπτωση πραγµατικού ατµολέβητα ώστε να ελεγχθεί κατά πόσο είναι κοντά ή µακριά από τις τιµές στην Ρευστών, ΘΨΚ II, και προγραµµατισµού (κατά προτίµηση FORTRAN) Ατµολέβητες, Θερµικές Στροβιλοµηχανές Ι και ΙΙ, Ατµολέβητες, Ρευστών, Μετάδοση Θερµότητας, καλή γνώση
3 Ενσωµατωµένη ενέργεια βασικών υλικών µηχανολογικού εξοπλισµού κτιρίων και σχετική διερεύνηση στον Ελληνικό χώρο πράξη. Απώτερος στόχος είναι να χρησιµοποιηθεί η µέθοδος που θα καταγραφεί για το στοιχειώδη σχεδιασµό ατµολεβήτων, τουλάχιστον σε επίπεδο ακαδηµαϊκού ενδιαφέροντος (όχι στη βιοµηχανία), στο πλαίσιο κατανόησης της σηµαντικότητας κάποιων παραµέτρων που υπεισέρχονται στον παραπάνω σχεδιασµό.. Κουµπογιάννης Ζητούµενο είναι, µε βάση αποτελέσµατα προηγούµενων σχετικών εργασιών (µε τον ίδιο επιβλέποντα), να αναγνωριστούν τα υλικά που κυρίως συµµετέχουν κατά µάζα ή/και κατά ποσοστό ενσωµατωµένης ενέργειας στο µηχανολογικό εξοπλισµό (σύστηµα θέρµανσης και ύδρευσης) τυπικών αστικών κτιρίων του Ελληνικού χώρου. Με στόχο την εκτίµηση της ενσωµατωµένης ενέργειας αυτών των βασικών υλικών (π.χ. χυτοσίδηρος που χρησιµοποιείται για την κατασκευή λεβήτων) ζητείται η καταγραφή και χαρτογράφηση των κατασκευαστών λεβήτων (είτε Ελλήνων είτε εισαγωγέων) και στη συνέχεια η προσέγγισή τους και η αναζήτηση πληροφοριών περί του τρόπου προµήθειας και µεταφοράς της πρώτης ύλης και ώστε να εκτιµηθεί / ευρεθεί η ζητούµενη τιµή ενσωµατωµένης ενέργειας (ακόµη και αν απαιτηθεί επίσκεψη σε χώρο παραγωγής της πρώτης ύλης και προσπάθεια εκτίµησης της ζητούµενης τιµής από τη γραµµή παραγωγής). Θα ακολουθήσει σύγκριση και σχολιασµός των τιµών που θα προκύψουν µε αντίστοιχες τιµές της διεθνούς βιβλιογραφίας και αρθρογραφίας. ΘΨΚ Ι