ΕΝ0510 ΦΑΙΝΟΜΕΝΑ ΜΕΤΑΦΟΡΑΣ (Υ1)

ΕΝ0510 ΦΑΙΝΟΜΕΝΑ ΜΕΤΑΦΟΡΑΣ (Υ1)

Πληροφορίες Μαθήματος

Πληροφορίες Μαθήματος


Κατηγορία Μαθήματος
Τύπος Μαθήματος
Κωδικός Γραμματείας
Εξάμηνο
Διάρκεια
ECTS Units
Τομέας

Διδάσκων

Προπτυχιακό
Υ1
ΕΝ0510
6ο (Εαρινό)
5 ώρες/εβδομάδα
6
Ενέργειας, Βιομηχανικών Διεργασιών & Αντιρρυπαντικής Τεχνολογίας

Κατηγορία Μαθήματος: Προπτυχιακό
Τύπος Μαθήματος: Υ1
Κωδικός Γραμματείας: ΕΝ0510
Εξάμηνο: 6ο (Εαρινό)
Διάρκεια: 5 ώρες/εβδομάδα
ECTS Units: 6
Τομέας: Ενέργειας, Βιομηχανικών Διεργασιών & Αντιρρυπαντικής Τεχνολογίας

Σκοπός

Ενοποιούνται τα φαινόμενα μεταφοράς ορμής, θερμότητας και μάζας και παρουσιάζεται η μικροσκοπική ερμηνεία τους με βάση τη στατιστική μηχανική και την κινητική θεωρία των αερίων. Καταστρώνονται τα αντίστοιχα διαφορικά ισοζύγια για την περιγραφή μεταβατικών τρισδιάστατων προβλημάτων. Αντιμετωπίζονται προβλήματα συνδυασμένης μεταφοράς ορμής-θερμότητας-μάζας με διάχυση ή/και συναγωγή, με έμφαση στη μεταφορά μάζας. Στόχος του μαθήματος είναι η ολοκλήρωση του υπόβαθρου για την ανάλυση των φυσικών και χημικών διεργασιών.

Περιεχόμενα
  • Παραλληλισμός νόμων Newton, Fourier και Fick.
  • Ο μοριακός μηχανισμός μεταφοράς: ροή μεγέθους λόγω διαφοράς συγκέντρωσης του μεγέθους (ωθούσας δύναμης).
  • Συνοπτική μικροσκοπική ερμηνεία της μοριακής μεταφοράς ορμής, θερμότητας και μάζας με βάση την
    κινητική θεωρία των αερίων και τη στατιστική μηχανική.
  • Επιλογή όγκου ελέγχου και διατύπωση διαφορικών ισοζυγίων ολικής μάζας, θερμότητας, συστατικού και ορμής.
  • Μεταφορά με μοριακό μηχανισμό και μεταφορά με συναγωγή. Επέκταση στις τρεις διαστάσεις.
  • Συνοριακές συνθήκες.
  • Εφαρμογές σε μονοδιάστατα προβλήματα: Μόνιμη αγωγή σε ηλεκτρικό καλώδιο, υπερθέρμανση
    εδράνου ολίσθησης, ροή ρευστού σε αγωγό, ροή υγρού υμένα σε κεκλιμένο επίπεδο, μέτρηση διαχυτότητας με κελί διαφράγματος.
  • Μεταφορά με συναγωγή. Θερμικό οριακό στρώμα. Μεταφορά θερμότητας/μάζας σε αγωγό.
    Θερμοκρασία ανάμιξης.
  • Οι ιδιαιτερότητες της μεταφοράς μάζας, ορισμοί.
  • Ισογραμμομοριακή αντιδιάχυση και διάχυση διαμέσου στάσιμου συστατικού. Διάχυση με ετερογενή
    και ομογενή χημική αντίδραση. Διάχυση σε υγρά και σε πορώδη στερεά. Διάχυση διαλυτότητας σε
    μεμβράνες.
  • Διάλυση αερίου σε υγρό υμένα. Θεωρίες μεταφοράς μάζας. Ο συντελεστής μεταφοράς μάζας.
  • Μεταφορά θερμότητας/μάζας σε τυρβώδεις ροές.
  • Αναλογίες Reynolds και Chilton‐Colburn.
  • Μεταφορά μάζας μεταξύ φάσεων.
  • Συνδυασμένη μεταφορά θερμότητας/μάζας
Βιβλιογραφία
  • R.S. Brodkey & H.C. Hershey, «Φαινόμενα Μεταφοράς». Εκδ. Τζιόλας, 2017.
  • Ασημακόπουλος Δ., Λυγερού Β., Αραμπατζής Γ., «Μεταφορά Μάζας και Θερμότητας». Εκδ. Παπασωτηρίου, Αθήνα, 2012.
  • Ι. Μαρκόπουλου, “Μεταφορά Μάζας” (University Studio Press)
  •  E.L. Cussler, Diffusion‐Mass Transfer in Fluid Systems, 2nd Ed., Cambridge University Press, NY (1997).
  • R.B. Bird, W.E. Stewart, and E.N. Lightfoot, Transport Phenomena, John Wiley & Sons, New York (2001)
  • Truskey, G.A., Yuan, F., and Katz, D.F., “Transport Phenomena in Biological Systems”. 2nd ed., Pearson Prentice Hall (2010).
  •  C.J. Geankoplis, Transport Processes and Unit Operations, 3rd Ed., Prentice‐Hall, Inc., Englewood Cliffs, NJ (1993).
  • J.R. Welty, C.E. Wicks, R.E. Wilson and G. Rorrer, Fundamentals of Momentum, Heat and Mass Transfer, 4th edition.
  • S. Middleman, An introduction to mass and heat transfer: principles of analysis and design, Wiley, 1998.
Γλώσσα Διδασκαλίας

Ελληνική

Μέθοδος Διδασκαλίας

Διαλέξεις

Αξιολόγηση
Τελικές Εξετάσεις:90%
Ασκήσεις10%
Φόρτος Εργασίας (σε ώρες)

 

ΔραστηριότηταΦόρτος Εργασίας Εξαμήνου
Διαλέξεις56
Εργαστηριακές Ασκήσεις4
Μελέτη για το μάθημα60
Εκπόνηση 5 υποχρεωτικών εργασιών30
Σύνολο Μαθήματος150