Παρουσίαση/Προβολή

Περιγραφή του Μαθήματος

Η Θερμοδυναμική είναι μια βασική επιστήμη που αποτελεί από παλιά ένα ουσιαστικό τμήμα του προγράμματος σπουδών των μηχανικών σε ολόκληρο τον κόσμο. Ασχολείται κυρίως με την ενέργεια, τις μορφές και τις μετατροπές της, με τα συστήματα και τις διατάξεις παραγωγής ισχύος και αξιοποίησης της, καθώς και τις σχέσεις μεταξύ των ιδιοτήτων της ύλης.

Η περιήγηση στον κόσμο της συναρπαστικής αυτής επιστήμης και η αντίληψη των παγκόσμιων βασικών αρχών και νόμων που πραγματεύεται θα επιτρέψει στον φοιτητή και μέλλοντα μηχανικό να ερμηνεύσει μια σειρά από φυσικά φαινόμενα, να κατανοήσει τεχνολογικές διεργασίες και διατάξεις που λειτουργούν στον περίγυρό του, και θα τον εφοδιάσουν με τα εργαλεία ανάλυσης και σχεδιασμού τους. Οι εφαρμογές που εμπλέκεται η Θερμοδυναμική αγκαλιάζουν μια ευρεία περιοχή των επιτευγμάτων του τεχνολογικού μας πολιτισμού, όπως οι μονάδες παραγωγής και μεταφοράς ισχύος οι μηχανές αυτοκινήτων και αεροσκαφών, οι εγκαταστάσεις θέρμανσης-ψύξης και κλιματισμού κλπ.

Επίσης οι γνώσεις που θα αποκομίσει είναι απαραίτητες και προαπαιτούμενες για την παρακολούθηση πολλών μαθημάτων που διδάσκονται σε επόμενες φάσεις των σπουδών τους.

  Η προσέγγιση που ακολουθείται στην διδασκαλία του μαθήματος είναι η μακροσκοπική προσέγγιση της «κλασσικής Θερμοδυναμικής», ενώ στοιχεία της μικροσκοπικής προσέγγισης χρησιμοποιούνται περιστασιακά για καλύτερη κατανόηση των φαινομένων.

Η διδασκαλία της Τεχνικής Θερμοδυναμικής καλύπτει δύο εξαμηνιαία μαθήματα. Στο πρώτο παρουσιάζονται τα βασικά στοιχεία της επιστήμης με την ανάπτυξη των (τεσσάρων) βασικών νόμων (αξιωμάτων) της Θερμοδυναμικής, ενώ στο δεύτερο αναπτύσσονται τα κυριότερα πεδία εφαρμογών της.

Περιεχόμενο Μαθήματος

ΜΕΑ_224. Τεχνική Θερμοδυναμική ΙΙ

ΕΞΕΡΓΕΙΑ Εξέργεια, Αντιστρεπτό έργο και αναντιστρεπτότητα, Απόδοση του 2ου νόμου, Εξέργεια που σχετίζεται με ke,pe,u.Pv,h , Μεταβολή εξέργειας ενός συστήματος, Μεταφορά εξέργειας, Αρχή μείωσης της εξέργειας, Ισοζύγιο εξέργειας(κλειστά και ανοικτά συστήματα), Ο δεύτερος νόμος στην καθημερινή ζωή.

ΚΥΚΛΟΙ ΙΣΧΥΟΣ ΜΕ ΑΕΡΑ Κύκλοι ισχύος με αέρα, βασικές θεωρήσεις, οι παραδοχές του πρότυπου αέρα, ανασκόπηση κύκλων παραγωγής Ισχύος (Carnot, Otto, Diesel, Stirling, Ericsson). Ο κύκλος Bryton, (Ιδανικός, με αναγέννηση, με αναθέρμανση), Κύκλοι Προώθησης, Ανάλυση κύκλων ισχύος με τον δεύτερο νόμο.

ΚΥΚΛΟΙ ΙΣΧΥΟΣ ΜΕ ΑΤΜΟ ΚΑΙ ΣΥΝΔΥΑΣΜΕΝΟΙ ΚΥΚΛΟΙ, Κύκλοι παραγωγής ισχύος με ατμό, κύκλος Carnot, Ιδανικός κύκλος Rankine, κύκλος Rankine με αναθέρμανση, Κύκλος Rankine με προθέρμανση, Ανάλυση σύμφωνα με τον δεύτερο νόμο, συμπαραγωγή.

ΨΥΚΤΙΚΟΙ ΚΥΚΛΟΙ, Ψυγεία και Αντλίες Θερμότητας, Ο Αντίστροφος κύκλος Carnot, Ιδανικοί και Πραγματικοί κύκλοι ψύξης με συμπίεση ατμού, Ψυκτικά, Συστήματα ψύξης με απορρόφηση.

ΣΧΕΣΕΙΣ ΘΕΡΜΟΔΥΝΑΜΙΚΩΝ ΙΔΙΟΤΗΤΩΝ, Σχέσεις θερμοδυναμικών Ιδιοτήτων, Εξισώσεις Maxwell, εξίσωση Clapeyron, Γενικές σχέσεις du-dh-ds-Cv-Cp, Συντελεστής Joule-Thomson, Μεταβολές σε πραγματικά αέρια

ΑΕΡΙΑ ΜΙΓΜΑΤΑ ΚΑΙ ΜΙΓΜΑΤΑ ΑΕΡΙΟΥ-ΑΤΜΟΥ, Αέρια μίγματα, Σύσταση, συμπεριφορά PvT ιδανικών και πραγματικών μιγμάτων, Ιδιότητες

ΧΗΜΙΚΕΣ ΑΝΤΙΔΡΑΣΕΙΣ, Καύσιμα και Καύση, Θεωρητική και πραγματική καύση, Ενθαλπίες σχηματισμού και καύσης, ο πρώτος νόμος σε αντιδρώντα συστήματα, Θερμοκρασία αδιαβατικής φλόγας, Μεταβολή της εντροπίας σε αντιδρόντα συστήματα, ο δεύτερος νόμος σε αντιδρώντα συστήματα.

ΘΕΡΜΟΔΥΝΑΜΙΚΗ ΡΕΥΣΤΩΝ ΜΕ ΥΨΗΛΕΣ ΤΑΧΥΤΗΤΕΣ, Θερμοδυναμική ρευστών με υψηλές ταχύτητες, Ιδιότητες ανακοπής, Αριθμός Mach, μονοδιάστατη Ισεντροπική ροή, Ισεντροπική ροή σε ακροφύσια

Ανθρώπινο Δυναμικό

Το μάθημα διδάσκεται από τον Κων/νο Περράκη, Λέκτορα του Τμήματος Μηχανολόγων και Αεροναυπηγών Μηχανικών ( perrakis@upatras.gr )

Tα εργαστήρια του μαθήματος συνεπικουρούν οι:

Ζαφείρης Σωτήριος,   Μέλος ΕΤΕΠ   zafiris@mech.upatras.gr (Τεχνική υποστήριξη)
Αντζουλάτου Αναστασία, thermo@upatras.gr  (Γραμματειακή υποστήριξη)

 Οι φοιτητές μπορούν να επικοινωνούν με τον διδάσκοντα και το προσωπικό του εργαστηρίου κάθε Δευτέρα-Τρίτη-Τετάρτη 12-1.30 μμ.

Βοηθήματα

• Θερμοδυναμική για Μηχανικούς, Y. Cengel, M. Boles 8η έκδοση, Εκδόσεις Τζιόλα, 2016, (Διανέμεται δωρεάν στους φοιτητές).
• Εργαστηριακές Ασκήσεις Τεχνικής Θερμοδυναμικής, Κ.Κ. Περράκης (Διανέμεται δωρεάν στους φοιτητές).
• Basic Engineering Thermodynamics, M. Zemansky, M. Abbott, H. Van Ness, Mc Graw Hill, 1975.
• Εισαγωγή στη θερμοδυναμική, J.Smith, M. Abbot, H. Van Ness, 5η έκδοση Εκδόσεις Τζιόλα, 1998.
• Προβλήματα Θερμοδυναμικής, Σειρά Schaum
• Fundamentals of Classical Thermodynamics, G. Van Wylen, R. Sonntag, C. Borgnakke, 4th Edition, J. Wiley, 1993.

Τρόποι αξιολόγησης / εξέτασης

Το μάθημα "Τεχνική Θερμοδυναμική IΙ" είναι υποχρεωτικό και πραγματοποιείται στο 4ο εξάμηνο. Οι ώρες διδασκαλίας του μαθήματος είναι 4 θεωρία και φροντιστήριο και 2 εργαστήριο. Τα εργαστήρια είναι προαιρετικά η βαθμολογία τους συνυπολογίζεται σε ποσοστό 20% του τελικού βαθμού και διεξάγονται σύμφωνα με τον κανονισμό του εργαστηρίου. Κατά την διάρκεια του εξαμήνου διεξάγονται (προαιρετικά) test αξιολόγησης. Ο τελικός βαθμός του μαθήματος προκύπτει από την τελική εξέταση και η βαθμολογία στα test λαμβάνεται υπ όψιν μόνον θετικά για τους φοιτητές που έχουν συμμετάσχει σε αυτά σε ποσοστό 20%.