Πειραματική Υδραυλική

Abstract

Αντικείμενο του παρόντος εκπαιδευτικού συγγράμματος είναι η μελέτη και η κατανόηση βασικών υδραυλικών φαινομένων μέσω παρατήρησης και ανάλυσής τους υπό ελεγχόμενη αναπαραγωγή τους στο εργαστήριο υπό μορφή πειραμάτων. Το σύγγραμμα υποστηρίζει τη διδασκαλία, του ομώνυμου -ή συναφών με τον τίτλο- μαθήματος, προπτυχιακών προγραμμάτων σπουδών πολιτικού μηχανικού. Απευθύνεται κυρίως σε προπτυχιακούς φοιτητές τμημάτων πολιτικών μηχανικών. Σκοπός του συγγράμματος είναι η συμπληρωματική υποστήριξη της εκπαίδευσης προπτυχιακών φοιτητών πολιτικών μηχανικών στην κατανόηση βασικών υδραυλικών φαινομένων, ώστε ο κριτικός αναγνώστης να βελτιώσει τη δυνατότητα αντιμετώπισης προβλημάτων υδραυλικής μηχανικής με συνέργεια θεωρητικής και εμπειρικής κατάρτισης. Οι μαθησιακοί στόχοι είναι: η διεύρυνση του θεωρητικού γνωστικού υποβάθρου του κριτικού αναγνώστη φοιτητή, η αναγνώριση και η κριτική αξιολόγηση παρατηρούμενων υδραυλικών φαινομένων επί του πεδίου ή του έργου για την εξαγωγή, με ορθολογικό τρόπο, τεκμηριωμένων συμπερασμάτων σχετικά με τη συμπεριφορά κάποιας υδραυλικής εγκατάστασης ή συστήματος ή/και την αντιμετώπιση προβλημάτων σχετικών με τη χρήση, τη βελτίωση ή τη διαχείριση αυτών. Το σύγγραμμα οργανώνεται σε 4 Κεφάλαια και 21 Υποκεφάλαια. Στο Κεφάλαιο 1 «Εισαγωγικές γνώσεις» παρουσιάζεται υλικό βασικών γνώσεων και μεθοδολογιών που εφαρμόζονται σε διαδικασίες σχεδιασμού και εκτέλεσης πειραμάτων εν γένει, μεθοδολογίες γενικής χρήσης (π.χ. διαστατική ανάλυση, προσαρμογή θεωρητικών καμπυλών σε μετρήσεις, κλπ.). Τα υπόλοιπα 3 Κεφάλαια (Υδροστατική, Υδραυλική κλειστών αγωγών και Υδραυλική ανοικτών αγωγών) περιέχουν υλικό σχετικό με εργαστηριακή αναπαραγωγή υδραυλικών φαινομένων, ομαδοποιημένων σε φαινόμενα Υδροστατικής, Υδραυλικής κλειστών αγωγών (ροές υπό πίεση) και Υδραυλικής ανοικτών αγωγών (ροές με ελεύθερη επιφάνεια).

This educational book aims to facilitate the study and understanding of fundamental hydraulic phenomena through observation and analysis under controlled laboratory conditions in the form of experiments. It is designed to support courses with the same or similar titles in undergraduate civil engineering programs. Primarily intended for undergraduate civil engineering students, the book serves as a supplementary resource to enhance their comprehension of basic hydraulic principles. The goal is to help students develop the ability to address hydraulic engineering challenges by integrating theoretical knowledge with empirical training. The learning objectives include: expanding the theoretical foundation of the reader, identifying and critically evaluating observed hydraulic phenomena in the field or within engineering projects, drawing well-reasoned conclusions about the behavior of hydraulic systems, addressing issues related to their use, optimization, or management. The book is structured into four main chapters and 21 subchapters. Chapter 1, Introductory Knowledge, covers fundamental concepts and methodologies for designing and conducting experiments, including general techniques such as dimensional analysis and curve fitting. The remaining three chapters focus on the laboratory-based reproduction of hydraulic phenomena, categorized as follows: Hydrostatics, Hydraulics of Closed Pipes (pressurized flow), Hydraulics of Open Channels (free-surface flow).