ΘΕΡΜΟΔΥΝΑΜΙΚΗ
ΓΙΩΡΓΟΣ ΧΑΤΖΗΚΩΝΣΤΑΝΤΗΣ
Περίγραμμα
Περιεχόμενο μαθήματος (Syllabus)
1. Θεωρητική ανάπτυξη
Γενικά - Ορισμοί.
Πρώτο Θερμοδυναμικό αξίωμα, μηχανικό ισοδύναμο της Θερμότητας, μορφές ενέργειας.
Ιδανικά και πραγματικά αέρια, μεταβολές.
Δεύτερο θερμοδυναμικό αξίωμα, διαγράμματα. Κύκλος Carnot και ανάστροφος κύκλος.
Θεωρητικοί και πραγματικοί κύκλοι Θερμικών μηχανών.
Ατμοί, καταστατικές συναρτήσεις. Εντροπικό Διάγραμμα (Τ - S), Διάγραμμα Mollier , ΕΝΘΑΛΠΙΑΣ - ΕΝΤΡΟΠΙΑΣ (I-S) . Εναλλάκτες θερμότητας.
Εγκαταστάσεις παραγωγής έργου με ατμό, κύκλοι Rankίne και Hirn .
Μέθοδοι αυξήσεως βαθμού αποδόσεως : Αναθέρμανση - Απομάστευση.
Ψυκτικοί κύκλοι, διάγραμμα (ρ-Ι ), ψυκτική εγκατάσταση.
Στοιιχεία Μετάδοσης Θερμότητας . Στοιχεία κλιματισμού.
2. ΕΦΑΡΜΟΓΕΣ
Εκπόνηση ασκήσεων υπολογισμού με χρήση πινάκων / διαγραμμάτων και προγράμματος για την εύρεση των καταστατικών μεγεθών και ενεργειακών ποσοτήτων (μεταβολές ιδανικών αερίων , θερμικές μηχανές εσωτερικής κάυσεως , θερμικός ισολογισμός, επίλυση προβλημάτων σε κύκλους Rankίne και Hirn).
Εφαρμογές μετάδοσης θερμότητας. Θέματα κλιματισμού.
Αντικειμενικοί στόχοι
ΣΚΟΠΟΣ
Σκοπός του μαθήματος είναι να κατανοήσουν οι φοιτητές την έννοια των θερμοδυναμικών μεταβλητών, των φάσεων ενός συστήματος, της λειτουργίας των Μ.Ε.Κ. μέσα από τους θερμοδυναμικούς κύκλους, της λειτουργίας των εγκαταστάσεων παραγωγής έργου με ατμό, της χρήσης των διαγραμμάτων I – S, T – S, τους τρόπους μετάδοσης της θερμότητας.
ΑΝΑΜΕΝΟΜΕΝΑ ΜΑΘΗΣΙΑΚΑ ΑΠΟΤΕΛΕΣΜΑΤΑ
Μετά το τέλος του μαθήματος οι φοιτητές θα είναι σε θέση:
- να έχουν κατανοήσει τις βασικές θερμοδυναμικές έννοιες
- να έχουν κατανοήσει τη θερμοδυναμική λειτουργία (θεωρητική και πραγματική) των Μ.Ε.Κ.
- να έχουν κατανοήσει τη θερμοδυναμική λειτουργία των εγκαταστάσεων παραγωγής έργου με ατμό και τις μεθόδους αύξησης του βαθμού απόδοσης
- να έχουν κατανοήσει τους τρόπους μετάδοσης θερμότητας και τη διαδικασία κλιματισμού
Θα μπορούν να επιλύουν προβλήματα :
- υπολογισμού των καταστατικών μεγεθών στις μεταβολές των ιδανικών αερίων και των απαραίτητων
ενεργειακών μεγεθών για την κάθε μεταβολή
- θερμοδυναμικών υπολογισμών των Μ.Ε.Κ. μέσα από τους θερμοδυναμικούς κύκλους,
- υπολογισμών των εγκαταστάσεων παραγωγής έργου με ατμό, με χρήση των πινάκων και των διαγραμμάτων
( I – S) , ( T – S) , σε απλή μορφή και με εφαρμογή αναθέρμανσης / απομάστευσης
- υπολογισμών στη μετάδοση της θερμότητας.
- υπολογισμών των εναλλακτών θερμότητας
- υπολογισμών σε περιπτώσεις κλιματισμού.
«Θερμοδυναμική» Διδακτικές Σημειώσεις, ΤΕΙ Αθήνας 2017
Προτεινόμενη Βιβλιογραφία
Τίτλος: «Θερμοδυναμική» Διδακτικές Σημειώσεις, ΤΕΙ Αθήνας 2017
Συγγραφέας: Γ. Χατζηκωνσταντής
Εκδοτικός Οίκος:
Περιγραφή: Θερμοδυναμικά αξιώματα. Ιδανικά αέρια. Καταστατικές εξισώσεις. Καθαρές ουσίες, ιδιότητες. Χρήση διαγραμμάτων (I - S) , T - S), χρήση πινάκων κορεσμού, υπέρθερμου ατμού. Κύκλοι θερμικών μηχανών με φορέα τα αέρια, τον υδρατμό. Λυμένες ασκήσεις. Στοιχεία μετάδοσης θερμότητας. Στοιχεία κλιματισμού.
Τίτλος: ΘΕΡΜΟΔΥΝΑΜΙΚΗ
Συγγραφέας: Λ. ΠΡΕΛΟΡΕΝΤΖΟΣ - Θ. ΠΑΠΑΘΕΟΔΟΣΙΟΥ
Εκδοτικός Οίκος: ΙΩΝ
Περιγραφή: Βασικές έννοιες θερμοδυναμικής, μηχανών εσωτερικής καύσεως, μετάδοσης θερμότητας, παραδείγματα, λυμένες ασκήσεις.
Τίτλος: ΕΦΑΡΜΟΣΜΕΝΗ ΘΕΡΜΟΔΥΝΑΜΙΚΗ
Συγγραφέας: Ν. Γ. ΚΟΥΜΟΥΤΣΟΣ
Εκδοτικός Οίκος: ΕΜΠ, 1984
Περιγραφή: Βασικές αρχές της Θερμοδυναμικής,Εφαρμογές της Θερμοδυναμικής
Τίτλος: ΘΕΡΜΟΤΗΤΑ
Συγγραφέας: Κ.Δ. ΑΛΕΞΟΠΟΥΛΟΣ - Δ. Ι. ΜΑΡΙΝΟΥ
Εκδοτικός Οίκος: ΟΛΥΜΠΙΑ, 1996
Περιγραφή: Θερμότητα, Θερμοδυναμική, Στοιχεία Τεχνικής Θερμοδυναμικής, Μετάδοση Θερμότητας
Τίτλος: ΣΤΟΙΧΕΙΑ ΘΕΡΜΟΔΥΝΑΜΙΚΗΣ
Συγγραφέας: Σ. ΦΟΥΝΤΕΑΣ - Τ. ΑΛΕΞΙΑΔΗΣ
Εκδοτικός Οίκος: ΙΩΝ
Περιγραφή: Θερμοδυναμική, Μετάδοση θερμότητας
Τίτλος: ΑΣΚΗΣΕΙΣ ΣΤΑΤΙΣΤΙΚΉΣ ΦΥΣΙΚΗΣ ΚΑΙ ΘΕΡΜΟΔΥΝΑΜΙΚΗΣ ΜΕ ΣΥΝΟΨΗ ΘΕΩΡΙΑΣ
Συγγραφέας: Ε.Ν. ΟΙΚΟΝΟΜΟΥ
Εκδοτικός Οίκος: ΠΑΝΕΠΙΣΤΗΜΙΑΚΕΣ ΕΚΔΟΣΕΙΣ ΚΡΗΤΗΣ
Περιγραφή: Στοιχειώδης σύνοψη της θεωρίας των πιθανοτήτων, βασικές έννοιες και σχέσεις της Θερμοδυναμικής,γενική μορφή μιας οποιασδήποτε μικροκατάστασης ενός συστήματος σε ολική θερμοδυναμική ισορροπία, η εντροπία μέσα από τη στατιστική φυσική, τέλεια αέρια.
Τίτλος: ΤΕΧΝΙΚΗ ΘΕΡΜΟΔΥΝΑΜΙΚΗ
Συγγραφέας: ΚΩΣΤΑ Λ. ΛΕΦΑ
Εκδοτικός Οίκος: ΦΟΙΒΟΣ, 1986
Περιγραφή: Προεισαγωγικές γνώσεις. Τα αξιώματα. Αέρια, μίγματα, ατμοί. Κύκλοι και κυκλώματα μηχανών με φορέα τα αέρια, τον υδρατμό και τους ψυκτικούς ατμούς. Μίγματα αερίων και ατμών. Ενεργειακή και εξεργειακή θεώρηση θερμικών κυκλωμάτων.
Τίτλος: Εφαρμοσμένη Θερμοδυναμική στο ΣΥΣΤΗΜΑ SI
Συγγραφέας: Παναγιώτης Τσιλιγγίρης
Εκδοτικός Οίκος: ΙΩΝ,2007
Περιγραφή: Εισαγωγή. Μελέτη καθαρών ουσιών. Καταστατικές εξισώσεις. Θερμοδ. Νόμοι. Κύκλοι ατμών Κύκλοι αερίων. Λυμένες ασκήσεις.
Τίτλος: ΕΦΑΡΜΟΣΜΕΝΗ ΘΕΡΜΟΔΥΝΑΜΙΚΗ
Συγγραφέας: Κ. Ζ. Παγωνάρη
Εκδοτικός Οίκος: ΙΔΡΥΜΑ ΕΥΓΕΝΙΔΟΥ,1996
Περιγραφή: Εισαγωγή, μονάδες μέτρησς, Έργο και θερμότητα, Θερμοδυναμικοί Νόμοι, Κύκλοι ισχύος μηχανών εσωτερικής καύσης. Κύκλοι ισχύος ατμού. Αεριοστρόβιλοι, αεροσυμπιεστές. Μετάδοση θερμότητας.
Τίτλος: Θερμοδυναμική
Συγγραφέας: Δ. Δ. Χασάπης
Εκδοτικός Οίκος: Β. Γκιούρδας Εκδοτική, 2004
Περιγραφή: Βασικές έννοιες, Ιδανικά αέρια, Θερμοδυναμικά Αξιώματα. Μηχανές αερίων. Ατμοί, Κύκλοι ατμοκινητήρων. Καύση.
Τίτλος: ΜΕΤΑΔΟΣΗ ΘΕΡΜΟΤΗΤΑΣ
Συγγραφέας: M. MIKHEEV
Εκδοτικός Οίκος: ΓΡΗΓ. ΦΟΥΝΤΑΣ
Περιγραφή: Αγωγιμότητα , θερμική ακτινοβολία , τρόποι μετάδοσης θερμότητας , σχεδίαση εναλλακτών θερμότητας , θεωρία μοντέλων , μεταβατικά φαινόμενα , προβλήματα μετάδοσης θερμότητας , πειραματυικές μέθοδοι έρευνας στη μετάδοση θερμότητας.
Τίτλος: Λυμένες ασκήσεις μετάδοσης θερμότητας , τόμοι 1 & 2
Συγγραφέας: E. KRASNOSHCHEKOV – A. SUKOMEL
Εκδοτικός Οίκος: ΓΡΗΓ. ΦΟΥΝΤΑΣ
Περιγραφή: Αγωγιμότητα στερεάς κατάστασης , μεταβατικά φαινόμενα στην αγωγή των σωμάτων , μετάδοσης θερμότητας σε πλάκα για διαμήκη ροή υπό πίεση , μετάδοση θερμότητας σε ροή ρευστού υπό πίεση σε σωλήνα , περιπτώσεις μετάδοσης θερμότητας , εναλλάκτες θερμότητας.
Τίτλος: ΘΕΡΜΟΔΥΝΑΜΙΚΗ
Συγγραφέας: SCHAUM’S OUTLINE SERIES
Εκδοτικός Οίκος: Mc GRAW – HILL , NEW YORK / ΕΣΠΙ , ΑΘΗΝΑ
Περιγραφή: Βασικές έννοιες , μαθηματική θεμελίωση της θερμοδυναμικής ,θερμοδυναμικά αξιώματα , ιδιότητες καθαρών ουσιών , καταστατικές εξισώσεις , θερμοδυναμική διεργασιών ροής, χημική θερμοδυναμική , θερμοδυναμική ανάλυση διεργασιών , πίνακες.
Τίτλος: ΘΕΡΜΟΔΥΝΑΜΙΚΗ , τόμοι 1 & 2
Συγγραφέας: ΑΓΓΕΛΟΣ Θ. ΠΑΠΑΪΩΑΝΝΟΥ
Εκδοτικός Οίκος: ΚΟΡΑΛΙ
Περιγραφή: Επιστήμη της Θερμοδυναμικής , χρήσιμες φυσικές και μαθηματικές έννοιες , βασικές ιδιότητες και έννοιες της θερμοδυναμικής , ιδιότητες καθαρών ουσιών , μορφές ενέργειας , θερμοδυναμικά αξιώματα , θερμομηχανική εξέργεια , γενικές σχέσεις θερμοδυναμικών ιδιοτήτων , όργανα μέτρησης πίεσης και θερμοκρασίας , πίνακες .
Τίτλος: ΘΕΡΜΟΔΥΝΑΜΙΚΗ ΓΙΑ ΜΗΧΑΝΙΚΟΥΣ , τόμοι 1 & 2
Συγγραφέας: YUNUS A. GENGEL – MICHAEL A. BOLES
Εκδοτικός Οίκος: Α. ΤΖΙΟΛΑ Ε. , ΘΕΣΣΑΛΟΝΙΚΗ
Περιγραφή: Βασικές αρχές της Θερμοδυναμικής , ιδιότητες καθαρών ουσιών , μορφές ενέργειας , θερμοδυναμικά αξιώματα , εντροπία , εξέργεια , κύκλοι ισχύος με αέρα , κύκλοι παραγωγής ισχύος με ατμό και συνδυασμένοι (σύνθετοι) κύκλοι , ψυκτικοί κύκλοι , μίγματα αερίου / ατμού , χημικές αντιδράσεις , θερμοδυναμική ρευστών με υψηλές ταχύτητες , μετάδοση θερμότηταςε , εναλλάκτες θερμότητας , παραδείγματα , πίνακες .
Τίτλος : ΘΕΡΜΟΔΥΜΑΝΙΚΗ ΚΑΙ ΠΡΟΧΩΡΗΜΕΝΗ ΘΕΡΜΟΔΥΝΑΜΙΚΗ
Συγγραφέας : Απόστολος Πολυζάκης
Εκδοτικός οίκος : Εκδόσεις Τσότρας
Περιγραφή : Βασικές έννοιες της Θερμοδυναμικής. Θερμοδυναμικοί νόμοι . Ιδανικοί Θερμοδυναμικοί κύκλοι παραγωγής ισχύος με αέρα. Ιδανικοί θερμοδυναμικοί κύκλοι παραγωγής ισχύος με ατμό. Ιδανικοί θερμοδυναμικοί κύκλοι παραγωγής ψύξης. Μίγματα αερίων και αερίων - ατμών. Θερμοδυναμική υψηλών ταχυτήτων. Θερμοχημεία και κινητική θεωρία των χημικών αντιδράσεων. Εξέργεια. Λυμένες ασκήσεις .
Διδακτικές και μαθησιακές μέθοδοι
Θεωρητική ανάπτυξη με επίλυση ασκήσεων σε κάθε διδακτική ενότητα.
Επίλυση ασκήσεων με χρήση πινάκων και διαγραμμάτων στην αίθουσα διδασκαλίας με συμμετοχή των φοιτητριών / φοιτητών.
Επίδοση κατά τη διάρκεια του εξαμήνου ομάδων ασκήσεων πρός επίλυση από φοιτήτριες / φοιτητές με παράδοση των λύσεων σε προκαθορισμένη ημερομηνία .
Μέθοδοι αξιολόγησης / βαθμολόγησης
1. Από τις ομάδες ασκήσεων που δίδονται κατά τη διάρκεια του εξαμήνου πρός επίλυση.
2. από τελικό γραπτό διαγώνισμα.
1. Θεωρητική ανάπτυξη Γενικά - Ορισμοί. Πρώτο Θερμοδυναμικό αξίωμα, μηχανικό ισοδύναμο της Θερμότητας, μορφές ενέργειας. Ιδανικά και πραγματικά αέρια, μεταβολές. Δεύτερο θερμοδυναμικό αξίωμα, διαγράμματα. Κύκλος Carnot και ανάστροφος κύκλος. Θεωρητικοί και πραγματικοί κύκλοι Θερμικών μηχανών. Ατμοί, καταστατικές συναρτήσεις. Εντροπικό Διάγραμμα (Τ - S), Διάγραμμα Mollier , ΕΝΘΑΛΠΙΑΣ - ΕΝΤΡΟΠΙΑΣ (I-S) . Εναλλάκτες θερμότητας. Εγκαταστάσεις παραγωγής έργου με ατμό, κύκλοι Rankίne και Hirn . Μέθοδοι αυξήσεως βαθμού αποδόσεως : Αναθέρμανση - Απομάστευση. Ψυκτικοί κύκλοι, διάγραμμα (ρ-Ι ), ψυκτική εγκατάσταση. Στοιιχεία Μετάδοσης Θερμότητας . Στοιχεία κλιματισμού.
2. ΕΦΑΡΜΟΓΕΣ Εκπόνηση ασκήσεων υπολογισμού με χρήση πινάκων / διαγραμμάτων και προγράμματος για την εύρεση των καταστατικών μεγεθών και ενεργειακών ποσοτήτων (μεταβολές ιδανικών αερίων , θερμικές μηχανές εσωτερικής κάυσεως , θερμικός ισολογισμός, επίλυση προβλημάτων σε κύκλους Rankίne και Hirn). Εφαρμογές μετάδοσης θερμότητας. Θέματα κλιματισμού. |
ΣΚΟΠΟΣ Σκοπός του μαθήματος είναι να κατανοήσουν οι φοιτητές την έννοια των θερμοδυναμικών μεταβλητών, των φάσεων ενός συστήματος, της λειτουργίας των Μ.Ε.Κ. μέσα από τους θερμοδυναμικούς κύκλους, της λειτουργίας των εγκαταστάσεων παραγωγής έργου με ατμό, της χρήσης των διαγραμμάτων I – S, T – S, τους τρόπους μετάδοσης της θερμότητας.
ΑΝΑΜΕΝΟΜΕΝΑ ΜΑΘΗΣΙΑΚΑ ΑΠΟΤΕΛΕΣΜΑΤΑ Μετά το τέλος του μαθήματος οι φοιτητές θα είναι σε θέση:
Θα μπορούν να επιλύουν προβλήματα : - υπολογισμού των καταστατικών μεγεθών στις μεταβολές των ιδανικών αερίων και των απαραίτητων ενεργειακών μεγεθών για την κάθε μεταβολή - θερμοδυναμικών υπολογισμών των Μ.Ε.Κ. μέσα από τους θερμοδυναμικούς κύκλους, - υπολογισμών των εγκαταστάσεων παραγωγής έργου με ατμό, με χρήση των πινάκων και των διαγραμμάτων ( I – S) , ( T – S) , σε απλή μορφή και με εφαρμογή αναθέρμανσης / απομάστευσης - υπολογισμών στη μετάδοση της θερμότητας. - υπολογισμών των εναλλακτών θερμότητας - υπολογισμών σε περιπτώσεις κλιματισμού.
|
Προτεινόμενη Βιβλιογραφία |
|
Τίτλος: «Θερμοδυναμική» Διδακτικές Σημειώσεις, ΤΕΙ Αθήνας 2017 |
|
|
|
Τίτλος: ΘΕΡΜΟΔΥΝΑΜΙΚΗ |
|
|
|
Τίτλος: ΕΦΑΡΜΟΣΜΕΝΗ ΘΕΡΜΟΔΥΝΑΜΙΚΗ |
|
|
|
Τίτλος: ΘΕΡΜΟΤΗΤΑ |
|
|
|
Τίτλος: ΣΤΟΙΧΕΙΑ ΘΕΡΜΟΔΥΝΑΜΙΚΗΣ |
|
|
|
Τίτλος: ΑΣΚΗΣΕΙΣ ΣΤΑΤΙΣΤΙΚΉΣ ΦΥΣΙΚΗΣ ΚΑΙ ΘΕΡΜΟΔΥΝΑΜΙΚΗΣ ΜΕ ΣΥΝΟΨΗ ΘΕΩΡΙΑΣ |
|
|
|
Τίτλος: ΤΕΧΝΙΚΗ ΘΕΡΜΟΔΥΝΑΜΙΚΗ |
|
|
|
Τίτλος: Εφαρμοσμένη Θερμοδυναμική στο ΣΥΣΤΗΜΑ SI |
|
|
|
Τίτλος: ΕΦΑΡΜΟΣΜΕΝΗ ΘΕΡΜΟΔΥΝΑΜΙΚΗ |
|
|
|
Τίτλος: Θερμοδυναμική |
Τίτλος: ΜΕΤΑΔΟΣΗ ΘΕΡΜΟΤΗΤΑΣ |
|
|
|
Τίτλος: Λυμένες ασκήσεις μετάδοσης θερμότητας , τόμοι 1 & 2 |
Τίτλος: ΘΕΡΜΟΔΥΝΑΜΙΚΗ |
|
Τίτλος: ΘΕΡΜΟΔΥΝΑΜΙΚΗ , τόμοι 1 & 2
Τίτλος: ΘΕΡΜΟΔΥΝΑΜΙΚΗ ΓΙΑ ΜΗΧΑΝΙΚΟΥΣ , τόμοι 1 & 2 Τίτλος : ΘΕΡΜΟΔΥΜΑΝΙΚΗ ΚΑΙ ΠΡΟΧΩΡΗΜΕΝΗ ΘΕΡΜΟΔΥΝΑΜΙΚΗ Συγγραφέας : Απόστολος Πολυζάκης Εκδοτικός οίκος : Εκδόσεις Τσότρας Περιγραφή : Βασικές έννοιες της Θερμοδυναμικής. Θερμοδυναμικοί νόμοι . Ιδανικοί Θερμοδυναμικοί κύκλοι παραγωγής ισχύος με αέρα. Ιδανικοί θερμοδυναμικοί κύκλοι παραγωγής ισχύος με ατμό. Ιδανικοί θερμοδυναμικοί κύκλοι παραγωγής ψύξης. Μίγματα αερίων και αερίων - ατμών. Θερμοδυναμική υψηλών ταχυτήτων. Θερμοχημεία και κινητική θεωρία των χημικών αντιδράσεων. Εξέργεια. Λυμένες ασκήσεις .
|
Θεωρητική ανάπτυξη με επίλυση ασκήσεων σε κάθε διδακτική ενότητα.
Επίλυση ασκήσεων με χρήση πινάκων και διαγραμμάτων στην αίθουσα διδασκαλίας με συμμετοχή των φοιτητριών / φοιτητών.
Επίδοση κατά τη διάρκεια του εξαμήνου ομάδων ασκήσεων πρός επίλυση από φοιτήτριες / φοιτητές με παράδοση των λύσεων σε προκαθορισμένη ημερομηνία .
1. Από τις ομάδες ασκήσεων που δίδονται κατά τη διάρκεια του εξαμήνου πρός επίλυση.
2. από τελικό γραπτό διαγώνισμα.