Εργαστηριακές Ασκήσεις Ρευστομηχανικής

Abstract

Το προτεινόμενο σύγγραμμα απευθύνεται κυρίως σε προπτυχιακούς σπουδαστές των Τεχνολογικών Εκπαιδευτικών Ιδρυμάτων που παρακολουθούν εργαστηριακά μαθήματα Μηχανικής Ρευστών. Από το γεγονός όμως ότι αναφέρεται στην χρήση μετρητικών οργάνων και εφαρμογή μετρητικών μεθόδων σε ροές ρευστών, θα φανεί χρήσιμο και σε επαγγελματίες μηχανικούς που απασχολούνται σε ανάλογες εφαρμογές. Το σύγγραμμα αυτό περιλαμβάνει μια σειρά εργαστηριακών πειραμάτων στα οποία παρουσιάζονται: (α) μέθοδοι προσδιορισμού διαφόρων μεγεθών που αφορούν ρευστά σε ακινησία και σε ροή (πυκνότητα, ιξώδες, πίεση, ταχύτητα, παροχή (β) τρόποι εφαρμογής και χρήσης μετρητικών οργάνων και διατάξεων (μανόμετρα, σωλήνας Venturi, σωλήνας Pitot, διάφραγμα, ακροφύσιο, ροόμετρα, στένωση Venturi, υπερχειλιστές) (γ) πειραματικές διερευνήσεις των χαρακτηριστικών ορισμένων ευρέως χρησιμοποιούμενων διατάξεων των οποίων η λειτουργία έγκειται στην ροή ρευστού διαμέσου αυτών (αντλίες, φυσητήρες, υδροστρόβιλοι, ακροφύσιο DeLaval). Σε κάθε περίπτωση, αρχικά παρατίθεται το σχετικό με το αντικείμενο θεωρητικό υπόβαθρο. Ακολουθεί εκτενής περιγραφή της πειραματικής διάταξης που χρησιμοποιείται, καθώς και ο τρόπος λειτουργίας της. Κατόπιν δίδονται οδηγίες για την εκτέλεση του σχετικού πειράματος και την καταγραφή των πειραματικών δεδομένων. Τέλος, υποδεικνύονται μέθοδοι υπολογισμού των απαιτούμενων μεγεθών και ο τρόπος παρουσίασης των αποτελεσμάτων. Τα θεωρητικά αποτελέσματα συσχετίζονται με τα πειραματικά, με σκοπό την δημιουργία αξιόπιστων υπολογιστικών μεθόδων προσδιορισμού των ζητουμένων ροϊκών μεγεθών.

The present textbook is intended for use primarily by undergraduate students. However, as it refers to some widely used fluid measurement methods, this textbook will also be useful to professional engineers engaged in relevant practices. A series of laboratory experiments are presented associated with (a) methods of determining the values of quantities related to liquids at rest and in motion (density, viscosity, pressure, velocity, discharge rate, etc), (b) ways of employing measuring instruments and devices (pressure gauges, pitot tubes, various flowmeter types, etc), (c) experimental investigations of operational characteristics of devices whose function relies on the flow of fluids through them (pumps, fans). In each experiment, the relevant theoretical background is listed first, followed by an extensive description of the laboratory set-up used and its operation. Instructions are then given for performing the experimental procedure and recording the experimental data. Finally, directions are specified for the calculation of the required quantities and the presentation of the results produced. Theoretical results are correlated with experimental ones aiming at establishing reliable methods for determining the values of important flow parameters.