Μαθήματα

Υδραυλική

Γενικά

Περιεχόμενα μαθήματος

Description of the fundamental principles of water behavior and introduction to the topics of flow in
open channels and closed pipes. Introduction to methods for the hydraulic analysis and design of
water networks
Content of theory lectures:
• Physical and mechanical properties of soils.
• Laboratory measurements and field tests.
• Water flow in porous soils and its effect on he mechanical behavior of the soil.
• Soil stresses and deformations.
• Shear strength of soil.
• Stability of soil slopes.

Μαθησιακοί Στόχοι

Με την επιτυχή ολοκλήρωση του μαθήματος, οι φοιτητές θα είναι σε θέση να:

  • προσδιορίζουν και περιγράφουν την υδραυλική ροή σε κλειστούς αγωγούς υπό πίεση και σε ανοικτούς αγωγούς με ελεύθερη επιφάνεια
  • εξηγούν και εκτιμούν απώλειες ενέργειας (τοπικές και γραμμικές) ροής σε αγωγούς
  • υπολογίζουν και αναλύουν συστήματα παράλληλων αγωγών και αγωγών σε σειρά, καθώς και υδραυλικών δικτύων
  • υπολογίζουν και αναλύουν την επίδραση υδροδυναμικών μηχανών στην υδραυλική ροή δικτύων για να σχεδιάσουν τους αγωγούς των υδραυλικών δικτύων
  • προσδιορίζουν τα διαμήκη προφίλ της ελεύθερης επιφάνειας σε ανοικτούς αγωγούς και εξηγούν την πιθανή θέση υδραυλικού άλματος
  • αξιολογούν προβλήματα ροής σε ανοικτούς αγωγούς τόσο για ομοιόμορφη όσο και για βαθμιαίως μεταβαλλόμενη ροή

Γενικές Ικανότητες

-Σύντομη περιγραφή μαθήματος:

  • Το μάθημα αποσκοπεί στην παροχή στους φοιτητές του βασικού θεωρητικού και εργαστηριακού υπόβαθρου για το μάθημα κορμού ‘ΥΔΡ003 Υδραυλική’. Περιλαμβάνει την αναγκαία ύλη για την κατανόηση των χαρακτηριστικών της υδραυλικής ροής σε κλειστούς αγωγούς υπό πίεση ή σε ανοικτούς αγωγούς με ελεύθερη επιφάνεια.

-Περιεχόμενο διαλέξεων

  • Βασικές ιδιότητες ρευστών, βασικά στοιχεία μηχανικής ρευστών, στρωτή και τυρβώδης ροή, οριακό στρώμα.
  • Μόνιμη ροή σε κλειστούς αγωγούς: Βασικές εξισώσεις υδραυλικής. Κατανομή ταχυτήτων ροής σε στρωτή και τυρβώδη ροή. Διατμητική τάση ορίου. Υδραυλικό φορτίο. Απώλειες φορτίου σε σωλήνες. Γραμμικές απώλειες. Διάγραμμα Moody. Τοπικές απώλειες ενέργειας (στενώσεις, διευρύνσεις, καμπύλες, γωνίες). Απώλειες ενέργειας σε αγωγούς μη κυκλικής διατομής. Γραμμή ενέργειας και πιεζομετρική γραμμή. Προσδιορισμός συντελεστή τριβής. Σύνδεση αγωγών σε σειρά και παράλληλα. Ισοδύναμοι αγωγοί. Υδροδυναμικές μηχανές. Αντλίες σε σειρά και σε παράλληλη διάταξη. Σημείο λειτουργίας δικτύου. Σπηλαίωση. Σίφωνες.
  • Ροή σε ανοικτούς αγωγούς: Τύποι ροής με ελεύθερη επιφάνεια (μόνιμη – μη μόνιμη, ομοιόμορφη
    – ανομοιόμορφη). Αριθμός Froude. Ειδική ενέργεια. Κρίσιμο βάθος. Ειδική δύναμη. Εφαρμογές θεωρίας κρίσιμου βάθους (ομαλή ανύψωση πυθμένα, στένωση η διεύρυνση διατομής). Υδραυλικό άλμα. Θέση υδραυλικού άλματος. Ομοιόμορφη ροή. Ορισμοί και εξισώσεις. Ομοιόμορφη ροή σε σύνθετες διατομές. Βαθμιαία μεταβαλλόμενη ροή. Γενικά χαρακτηριστικά. Κατηγορίες προφίλ και ταξινόμησή του. Διατομές ελέγχου. Υπολογισμός βαθμιαίας μεταβαλλόμενης ροής.

Μέθοδοι Διδασκαλίας

Πρόσωπο με πρόσωπο

Χρήση Τεχνολογιών Πληροφορίας και Επικοινωνιών

Υποστήριξη Μαθησιακής διαδικασίας (Διδασκαλία, Εργαστηριακή Εκπαίδευση και Επικοινωνία με φοιτητές) μέσω διαλέξεων σε PowerPoint, μέσω ηλεκτρονικής ιστοσελίδας μαθήματος, μέσω της ηλεκτρονικής πλατφόρμας e-learning και μέσω επιπλέον ηλεκτρονικής επικοινωνίας με τους φοιτητές (online ανακοινώσεις και σχόλια, email κτλ). Επιπλέον υλικό (παρουσιάσεις διαλέξεων, εκπαιδευτικά videos, χρήσιμα sites και επιστημονικά άρθρα) ανηρτημένο στο e-learning. Ώρα συνεργασίας καθηγητή-φοιτητών είτε με φυσική παρουσία είτε μέσω τηλεσυνάντησης.

Οργάνωση Διδασκαλίας

ΔραστηριότηταΦόρτος εργασίας εξαμήνου
Διαλέξεις Θεωρίας32
Ασκήσεις Εφαρμογής10
Εργαστηριακές Ασκήσεις10
Συγγραφή Εργασίας10
Αυτοτελής Μελέτη & Ανάλυση Βιβλιογραφίας68
TOTAL130
Σύνολο260

Αξιολόγηση Φοιτητών

Γλώσσα Αξιολόγησης: Ελληνική

Γραπτή Εξέταση με Ερωτήσεις Εκτεταμένης Απάντησης (Διαμορφωτική ή/και Συμπερασματική)

Αξιολόγηση Θεωρίας (90% του τελικού βαθμού):

  • Γραπτή εξέταση προόδου (30% του τελικού βαθμού) που περιλαμβάνει:
    • Θεωρητικές ερωτήσεις Εκτεταμένης Απάντησης (Διαμορφωτική ή/και Συμπερασματική)
    • Επίλυση προβλημάτων-ασκήσεων
  • Γραπτή τελική εξέταση (60% του τελικού βαθμού) που περιλαμβάνει:
    • Θεωρητικές ερωτήσεις Εκτεταμένης Απάντησης (Διαμορφωτική ή/και Συμπερασματική)
    • Επίλυση προβλημάτων-ασκήσεων

Αξιολόγηση Εργαστηριακών Ασκήσεων (10% του τελικού βαθμού)

  • Γραπτή εργασία για τις εργαστηριακές ασκήσεις Το παρόν κείμενο περιγραφής του μαθήματος με τα κριτήρια
    αξιολόγησης είναι προσβάσιμο στους φοιτητές στον οδηγό σπουδών του Τμήματος (ιστοσελίδα Τμήματος) και στην ιστοσελίδα του μαθήματος.

Το περίγραμμα κοινοποιείται προφορικά στους φοιτητές κατά την πρώτη διάλεξη.

Συνιστώμενη Βιβλιογραφία

  • Πρίνος Παναγιώτης, Υδραυλική Κλειστών και Ανοικτών Αγωγών, Εκδόσεις Ζήτη, 2013, ISBN:
    978-960-456-344-9. Κωδικός Βιβλίου στον Εύδοξο: 22767973
  • Λιακόπουλος Αντώνης, Υδραυλική, Εκδόσεις ΤΖΙΟΛΑ, 2020 (3η έκδοση), ISBN: 978-960-418-
    775-1. Κωδικός Βιβλίου στον Εύδοξο: 77107649
  • Στάμου Αναστάσιος, Εφαρμοσμένη Υδραυλική, Εκδόσεις Παπασωτηρίου, 2016 (3η έκδοση),
    ISBN: 978-960-491-109-7. Κωδικός Βιβλίου στον Εύδοξο: 59397206
  • Σούλης Ιωάννης, ΥΔΡΑΥΛΙΚΗ, Εκδόσεις ΧΑΡΑΛΑΜΠΟΣ ΝΙΚ. ΑΪΒΑΖΗΣ, 2012, ISBN: 978-960-
    549-001-0. Κωδικός Βιβλίου στον Εύδοξο: 22714197
  • Δημητρακόπουλος Αλέξανδρος, ΣΤΟΙΧΕΙΑ ΥΔΡΑΥΛΙΚΗΣ ΚΛΕΙΣΤΩΝ ΚΑΙ ΑΝΟΙΚΤΩΝ ΑΓΩΓΩΝ,
    Εκδόσεις GOTSIS, 2018, ISBN: 978-960-9427-72-2. Κωδικός Βιβλίου στον Εύδοξο: 77119353