Μελέτη και Χάραξη Φυγοκεντρικής Αντλίας

ΕΘΝΙΚΟ ΜΕΤΣΟΒΙΟ ΠΟΛΥΤΕΧΝΕΙΟ ΣΧΟΛΗ ΜΗΧΑΝΟΛΟΓΩΝ ΜΗΧΑΝΙΚΩΝ TOMEAΣ ΡΕΥΣΤΩΝ ΕΡΓΑΣΤΗΡΙΟ ΥΔΡΟΔΥΝΑΜΙΚΩΝ ΜΗΧΑΝΩΝ ΟΜΑΔΙΚΗ ΕΡΓΑΣΙΑ Μελέτη και Χάραξη Φυγοκεντρικής Αντλίας Αντικείμενο της Eργασίας είναι ο υπολογισμός/εκτίμηση των κύριων διαστάσεων, και ο σχεδιασμός και χάραξη της πτερωτής και του κελύφους μιας φυγοκεντρικής αντλίας, για δεδομένα βασικά χαρακτηριστικά σχεδιασμού και λειτουργίας της. Επιπροσθέτως της κατανόησης και εφαρμογής των βασικών αρχών και μεθόδων υδροδυναμικού σχεδιασμού αντλιών, η ανάθεση της ομαδικής Εργασίας αποσκοπεί στην προώθηση της συνεργασίας των σπουδαστών και ενίσχυση των σχετικών δεξιοτήτων, στην εξοικείωσή τους στη χρήση σχεδιαστικών λογισμικών, αλλά και στην ανάπτυξη ικανοτήτων συγγραφής τεχνικών εκθέσεων με συγκεκριμένες προδιαγραφές. Η Ομαδική Εργασία συμμετέχει σε ποσοστό 20% στον τελικό βαθμό του μαθήματος Υδροδυναμικές Μηχανές και αξιολογείται με την υποβολή σχετικής Έκθεσης σε έντυπη μορφή, όπως περιγράφεται παρακάτω. Η μεθοδολογία και η όλη διαδικασία εκπόνησης περιγράφονται αναλυτικά στις Σημειώσεις: Δ.Ε. Παπαντώνης, Μελέτη και Χάραξη Φυγοκεντρικών Αντλιών, Αθήνα 2004, που διατίθενται σε ηλεκτρονική μορφή στον ιστότοπο του μαθήματος (cw.mech.ntua.gr). Κάθε ομάδα σπουδαστών θα ορίσει ένα μέλος της ως υπεύθυνο για την επικοινωνία με τους διδάσκοντες για διαδικαστικά θέματα ή και για διευκρινίσεις επί της εργασίας, καθώς και για την τελική υποβολή της εργασίας. Επιπλέον, τα υπολογιστικά δεδομένα της ομάδας θα εξαχθούν με βάση το ονοματεπώνυμο και τον αριθμό μητρώου του σπουδαστή αυτού. Για ερωτήσεις και καθοδήγηση στην εκπόνηση της εργασίας μπορείτε να απευθύνεστε στον Δρ. Χρήστο Μανόπουλο, στον 1 ο όροφο του κτηρίου ΑΝΥΜ κάθε Τετάρτη και ώρες 13:00 15:00 ή μέσω email (manopoul@fluid.mech.ntua.gr). Η Έκθεση μπορεί να παραδίδεται καθημερινά (ώρες γραφείου) στο κτήριο ΑΝΥΜ (1ος όροφος κ. Χρήστος Μανόπουλος ή 2 ος όροφος κα Έρη Μαριόλη), με τελική ημερομηνία την τελευταία ημέρα μαθημάτων του χειμερινού εξαμήνου. Παρουσίαση στο αμφιθέατρο. Την τελευταία ημέρα του μαθήματος προβλέπεται η παρουσίαση (power point) επιλεγμένων εργασιών στο αμφιθέατρο. Οι Ομάδες που επιθυμούν να παρουσιάσουν την εργασία τους θα το δηλώσουν στο μάθημα της αμέσως προηγούμενης εβδομάδας. Όσες εργασίες τελικά παρουσιασθούν, μετά από έγκριση των διδασκόντων, θα λάβουν προσαύξηση 30% στον βαθμό τους (μέγιστος δυνατός βαθμός εργασίας 13/10). 1

Α) Βασικά δεδομένα Τα βασικά χαρακτηριστικά που απαιτούνται για τον σχεδιασμό και χάραξη της αντλίας περιλαμβάνουν το ολικό ύψος, την παροχή και το κρίσιμο ύψος σπηλαίωσης στο ΚΣΛ, καθώς και τη γωνία εξόδου των πτερυγίων της πτερωτής. Το διακινούμενο υγρό είναι νερό σε θερμοκρασία θ=15 ο C. Για τον υπολογισμό των δεδομένων αυτών θα χρησιμοποιηθούν τα στοιχεία του εκπροσώπου σπουδαστή της Ομάδας. Η τιμή του ολικού ύψους Η Κ σε mσυ δίνεται από την σχέση: Η Κ = 16 + 2.2 Κ όπου Κ η σειρά του πρώτου γράμματος του μικρού ονόματος του εκπροσώπου της Ομάδας. Η τιμή του κρίσιμου μήκους σπηλαίωσης, Η κρ σε mσυ δίνεται από την σχέση: Η κρ = 2 + 0.25 Λ όπου Λ η σειρά του πρώτου γράμματος του επωνύμου του εκπροσώπου. Η τιμή της παροχής Q Κ σε m 3 /h δίνεται από την σχέση: Q = 2.3 (Η Κ ) 3/2 (Μ+1) / 100 όπου Μ ο διψήφιος ακέραιος που σχηματίζεται από τα δύο τελευταία ψηφία του ΑΜ του εκπροσώπου της Ομάδας. Τέλος, η γωνία εξόδου των πτερυγίων β σε μοίρες δίνεται από τη σχέση: β 2 = 18 + 2 Ν όπου Ν η σειρά του πρώτου γράμματος του πατρωνύμου του εκπροσώπου σπουδαστή. Τα ονόματα θα λαμβάνονται όπως αναφέρονται στον επίσημο κατάλογο. Παράδειγμα: Για τον Ιωάννη Αναγνωστόπουλου του Σωκράτη, με ΑΜ 02118052, θα είναι: Κ=9 (από το Ι), Λ=1 (από το Α), Μ=52 και Ν=18 (από το Σ), οπότε λαμβάνονται: Η Κ = 16 + 2.25 Κ = 36.25 mσυ Η κρ = 2 + 0.25 Λ = 2.25 mσυ Q = 2.3 (Η Κ ) 3/2 (Μ+1) / 100 = 2.3 (36.25) 3/2 (52+1) / 100 = 266.05 m 3 /h β 2 = 20 + 2 Ν = 56 deg. 2

Β) Δομή και περιεχόμενο της Έκθεσης Η Έκθεσή σας θα παραδοθεί σε έντυπη μορφή, σε ασπρόμαυρη εκτύπωση διπλής όψης, και θα πρέπει να έχει συγκεκριμένη δομή και περιεχόμενο, όπως περιγράφεται παρακάτω: Διαμόρφωση Γραμματοσειρά: Times New Roman, 12 pt. Τίτλοι Κεφαλαίων: Times New Roman 14 pt, bold. Τίτλοι υποκεφαλαίων: Times New Roman 12 pt, bold. Κείμενο σε απλό διάστημα γραμμών, στοιχισμένο δεξιά-αριστερά. Μία κενή γραμμή πριν και μετά από επικεφαλίδες, εξισώσεις και σχήματα / πίνακες. Περιθώρια σελίδας: 2.5 cm παντού. Ενιαία αρίθμηση σχημάτων, πινάκων και εξισώσεων (όχι ανά κεφάλαιο). Σχέδια CAD σε μέγεθος Α2 ή τουλάχιστον Α3. Αρίθμηση σελίδων κάτω δεξιά. Εξώφυλλο Σύμφωνα με το υπόδειγμα που δίνεται στο τέλος. Περίληψη (έως 200 λέξεις) Συνοπτική αναφορά του σκοπού της εργασίας, της μεθοδολογίας που εφαρμόσατε και των αποτελεσμάτων που προέκυψαν. Κατάλογος συμβόλων Αλφαβητικός κατάλογος με τα μαθηματικά σύμβολα που περιέχονται στις εξισώσεις και στα διαγράμματα της Έκθεσης, με τον αντίστοιχο ορισμό τους. 1. Εισαγωγή και βιβλιογραφική διερεύνηση (έως 2 σελίδες) Περιγραφή εναλλακτικής/ών μεθόδου/ων υδροδυναμικού σχεδιασμού φυγοκεντρικών αντλιών, καθώς και σύγχρονων επιστημονικών και ερευνητικών εργασιών που στοχεύουν στη βελτίωσή του, με αναφορά και χρήση συγγραμμάτων και πρόσφατων (τελευταίας πενταετίας) δημοσιεύσεων σε διεθνή επιστημονικά ή τεχνικά περιοδικά ή σε πρακτικά συνεδρίων. Μπορείτε να αναφερθείτε σε ορισμένες μόνο μεθόδους και δημοσιεύσεις (δηλ. δεν απαιτείται επισκόπηση), καθώς και σε συγκεκριμένο μόνο τύπο φυγοκεντρικών αντλιών (με κριτήριο τη χρήση, την περιοχή ειδικού αρ. στροφών κλπ.), αλλά θα πρέπει να χρησιμοποιηθούν 5 τουλάχιστον σχετικές αναφορές από τη βιβλιογραφία. 2. Βασικά Μεγέθη Υπολογισμός των βασικών δεδομένων της ομάδας σας για τον σχεδιασμό της αντλίας και καθορισμός-υπολογισμός των βασικών μεγεθών της πτερωτής (βλ. κεφ. 2.2 των Σημειώσεων). 3. Σχεδιασμός της Πτερωτής Υπολογισμός διαστάσεων και Χάραξη της μεσημβρινής τομής της πτερωτής (βλ. κεφ. 2.3), και διαμόρφωση των πτερυγίων της (βλ. κεφ. 2.4). 4. Τμήματα εισόδου και εξόδου Σχεδιασμός του τμήματος εισόδου και του σπειροειδούς κελύφους (κεφ. 3 & 4.2). 5. Συμπεράσματα 3

Σύνοψη των αποτελεσμάτων σας και σύγκριση του τελικού σχεδιασμού και διαστάσεων της αντλίας σας με αντίστοιχη (με ίδια χαρακτηριστικά) αντλία κάποιου κατασκευαστή. Αναφορά τυχόν προβλημάτων στην επεξεργασία του Θέματος και προτάσεις για βελτιώσεις. Βιβλιογραφικές αναφορές Γράψτε τις εργασίες που χρησιμοποιήσατε στο κείμενο με αλφαβητική σειρά και με συγκεκριμένη διάταξη (π.χ. APA citation format). Οι αναφορές μέσα στο κείμενο να γράφονται ως εξής: π.χ. Adrious (2015), ή Smith & Norton (2015), Ericson et al. (2015). Σύνδεσμοι ιστοτόπων να δίνονται μόνο μέσα στο κείμενο, σε παρένθεση. Σχέδια σε CAD Τριδιάστατες εικόνες και μηχανολογικά σχέδια με λογισμικό CAD (π.χ. SolidWorks). α) Σύνθεση (assembly) της φυγοκεντρικής αντλίας σε πρόοψη-τομή, κάτοψη, και τριδιάστατες εικόνες, με συναρμολογημένα τα τμήματα της πτερωτής, τμήματος εισόδου και κελύφους. β) Σχέδιο της πτερωτή σε πρόοψη, κάτοψη, πλάγια όψη, με πλήρεις διαστάσεις και τυχόν λεπτομέρειες τομών. γ) Σχέδιο του σπειροειδές κελύφους σε πρόοψη, κάτοψη, πλάγια όψη, με πλήρεις διαστάσεις και τυχόν λεπτομέρειες τομών. Σημειώστε: Οι μέθοδοι χάραξης της πτερωτής και του κελύφους που προτείνονται στις Σημειώσεις δεν είναι δεσμευτικές για την εργασία σας. Μπορείτε αν θέλετε να χρησιμοποιήσετε κάποια εναλλακτική μέθοδο από τη βιβλιογραφία. Οι επιλογές διαφόρων μεγεθών με χρήση στατιστικών διαγραμμάτων πρέπει να παρουσιάζονται ευκρινώς στην Έκθεσή σας, αντιγράφοντας (copy-paste) τα διαγράμματα αυτά και χαράσσοντας επάνω τους τις σχετικές γραμμές επιλογής. Όλα τα σχήματα-εικόνες-διαγράμματα-πίνακες που υπάρχουν στην Έκθεση θα πρέπει να αναφέρονται-περιγράφονται-σχολιάζονται (π.χ. «... όπως φαίνεται στο Σχ. 7...»), τουλάχιστον μία φορά μέσα στο κείμενο, και με τη σειρά που εμφανίζονται. Καλό είναι να προηγείται του σχήματος η αναφορά σε αυτό, καθώς και να βρίσκονται στην ίδια σελίδα. Γράψτε τις εξισώσεις με τον σχετικό editor και όχι ως κείμενο, και χρησιμοποιήστε τα ίδια μαθηματικά σύμβολα και με την ίδια μορφή όταν εμφανίζονται στο κείμενο (αν π.χ. είναι italics στις εξισώσεις, να είναι έτσι και στο κείμενο). Προσέξτε ιδιαίτερα ώστε να μην μεταφέρετε αυτούσια κείμενα από τη βιβλιογραφία, το διαδίκτυο ή άλλες εργασίες. Η λογοκλοπή (plagiarism) θεωρείται σοβαρό παράπτωμα κατά τη συγγραφή και μπορεί να μειώσει σημαντικά τον βαθμό μιας εργασίας. 4

Γ) Αξιολόγηση της Εργασίας Η Έκθεση που θα υποβάλετε θα πρέπει να είναι καθαρογραμμένη και επιμελημένη. Βαθμολογείται η σαφήνεια και πληρότητα των περιγραφών, η ορθότητα των υπολογισμών, η ποιότητα των διαγραμμάτων, και η συνολική εικόνα και εμφάνιση της Έκθεσης. Πιο συγκεκριμένα κριτήρια, με βάση τα οποία θα γίνει η βαθμολόγηση της Ομαδικής Εργασίας: 9-10: Πολύ καλή έως Άριστη Ολοκληρωμένη εργασία και πλήρης Έκθεση, με πολύ καλή δομή και διάρθρωση, και σωστή διαδικασία υπολογισμών και χάραξης της μηχανής. Αναλυτική και σαφής περιγραφή όλων των σταδίων και των αποτελεσμάτων, χωρίς συντακτικά και λοιπά σφάλματα. Καλή βιβλιογραφική διερεύνηση με τουλάχιστον 5 σχετικές αναφορές. Ευκρινή και καλής ποιότητας σχήματα και διαγράμματα, με σωστούς άξονες, μονάδες, λεζάντες και υπότιτλους. Μαθηματικές εξισώσεις γραμμένες με ενιαίο τρόπο και χωρίς λάθη σε μαθηματικά σύμβολα. Πλήρη και σωστά μηχανολογικά σχέδια. Αναφορά και σχολιασμός όλων των σχημάτων και της βιβλιογραφίας στο κείμενο. Πολύ επιμελημένη μορφή όλης της Έκθεσης. 7-8: Επαρκής έως Καλή Η Έκθεση έχει ικανοποιητική δομή και σωστούς υπολογισμούς, αλλά η παρουσίαση και η περιγραφή της διαδικασίας και των αποτελεσμάτων έχει διάφορες αδυναμίες. Ενδεικτικά: ανεπαρκής βιβλιογραφική διερεύνηση, όχι καλή ποιότητα και πληρότητα κάποιων σχημάτων, διαγραμμάτων ή σχεδίων, πολύ συνοπτικές περιγραφές και σχολιασμοί, με συντακτικά ή άλλα σφάλματα, λάθη σε εξισώσεις και μαθηματικά σύμβολα, μη τήρηση κάποιων οδηγιών διαμόρφωσης (format), μέτρια γενική εικόνα της Έκθεσης. 5-6: Αποδεκτή έως Μέτρια Η Έκθεση εμφανίζει διάφορες αδυναμίες, όπως αναφέρονται παραπάνω, και επιπλέον, υπάρχουν ορισμένες σοβαρές ελλείψεις ή/και σφάλματα. Ενδεικτικά: Δεν έχει καλή δομή και κεφαλαιοποίηση, δεν περιγράφεται η διαδικασία και τα αποτελέσματα, λείπει κάποιο/α ολόκληρο/α κεφάλαια (π.χ. η περίληψη, η βιβλιογραφική επισκόπηση ή τα μηχανολογικά σχέδια κλπ.), έχει κακή ποιότητα ή έλλειψη σχημάτων, υπάρχουν σημαντικά σφάλματα σε υπολογισμούς, που οδηγούν σε λάθος σχεδιασμό της πτερωτής ή του κελύφους, δεν ακολουθείται η ζητούμενη διαμόρφωση, η όλη Έκθεση είναι γραμμένη πρόχειρα και όχι επιμελημένα. 0-4: Ανεπαρκής έως Φτωχή Η Έκθεση, πλέον των παραπάνω προβλημάτων σε αυξημένο βαθμό, δεν διαθέτει τη βασική απαιτούμενη δομή και περιεχόμενο, αλλά είναι γραμμένη αποσπασματικά, χωρίς εμφανή συνεργασία των μελών της ομάδας, ή με στοιχεία λογοκλοπής κλπ. Σημ.: Ο βαθμός της Ομαδικής Εργασίας διατηρείται σε όλες τις εξεταστικές περιόδους του τρέχοντος ακαδημαϊκού έτους, αλλά δεν μεταφέρεται σε επόμενα έτη. 5

ΕΘΝΙΚΟ ΜΕΤΣΟΒΙΟ ΠΟΛΥΤΕΧΝΕΙΟ ΣΧΟΛΗ ΜΗΧΑΝΟΛΟΓΩΝ ΜΗΧΑΝΙΚΩΝ TOMEAΣ ΡΕΥΣΤΩΝ ΕΡΓΑΣΤΗΡΙΟ ΥΔΡΟΔΥΝΑΜΙΚΩΝ ΜΗΧΑΝΩΝ ΟΜΑΔΙΚΗ ΕΡΓΑΣΙΑ Μελέτη και Χάραξη Φυγοκεντρικής Αντλίας Εκπρόσωπος Ομάδας Ιωάννης Σ. Αναγνωστόπουλος Αρ. Μητρώου: 53544 Χρήστος Μανόπουλος Αρ. Μητρώου: 53544...... Λοιπά Μέλη Γεώργιος Μουσμούλης Αρ. Μητρώου: 53544...... (εδώ μπορείτε να προσθέσετε μια τριδιάσταστη εικόνα της αντλίας που θα χαράξετε στην εργασία σας, ασπρόμαυρη ή έγχρωμη). Ιανουάριος 2019 6