Το μάθημα αυτό εισάγει τον εκπαιδευόμενο τόσο σε θεωρητικά όσο και πρακτικά θέματα στην περιοχή της Ενεργειακής Μηχανολογίας κυρίως για την παραγωγή ώσης σε αεροσκάφη, την διακίνηση ρευστών και για την παραγωγή ενέργειας με την χρήση στροβιλομηχανών.

1η Ενότητα ΕΙΣΑΓΩΓΙΚΕΣ ΕΝΝΟΙΕΣ: Βασικές αρχές, είδη & εφαρμογές Στροβιλομηχανών. Ιστορική αναδρομή. Σύγχρονες τάσεις. Ορισμός στροβιλομηχανών. Ταξινόμηση και διαμόρφωση στροβιλομηχανών. Εγκαταστάσεις Στροβιλομηχανών. Εφαρμογές. Επίπεδα Ανάλυσης. Στοιχεία Θερμοδυναμικής και Ρευστοδυναμικής Στροβιλομηχανών. Ενεργειακός ισολογισμός και ροή της ενέργειας. Θεμελιώδεις εξισώσεις. Εξίσωση Euler. Διερεύνηση. Εφαρμογή του θεωρήματος της συστροφής. Ανάλυση λειτουργίας πτερυγώσεων. Θεωρία ροής βαθμίδας. Διάγραμμα Ταχυτήτων. Θερμοδυναμικό Διάγραμμα. Ισεντροπικοί και πολυτροπικοί βαθμοί απόδοσης. Βαθμός αντιδράσεως. Συντελεστές Φορτίσεως και Ροής. Αδιάστατες ποσότητες για την περιγραφή των χαρακτηριστικών καμπύλων στροβιλομηχανών.
2η Ενότητα ΥΔΡΟΣΤΡΟΒΙΛΟΙ: Ιστορία, Εφαρμογές, Στρόβιλος Pelton, Στρόβιλος Francis, Στρόβιλος Kaplan, Επίδραση του μεγέθους στο βαθμό απόδοσης στροβιλομηχανής, Σπηλαίωση στους υδροστρόβιλους Υδροστρόβιλοι αντιδράσεως. Υδροστρόβιλοι δράσεως. Τρίγωνα ταχυτήτων και θεωρητική χαρακτηριστική του δρομέα. Απώλειες ‐ Βαθμοί απόδοσης. Χαρακτηριστικές καμπύλες . Ομοιότητα και αδιάστατοι παράμετροι. Νόμοι ομοιότητας και αναγωγής του βαθμού απόδοσης.
3η Ενότητα ΑΝΕΜΟΓΕΝΝΗΤΡΙΕΣ: Τύποι ανεμογεννητριών, Μετρήσεις απόδοσης, Ετήσια παραγωγή ενέργειας, Στατιστική ανάλυση δεδομένων ανέμου, Η μέθοδος του δίσκου εκκίνησης, Μέθοδοι ελέγχου (εκκίνηση, ρύθμιση, διακοπή), Θεωρία στοιχείων των πτερυγιων, Η μέθοδος BEM.
4η Ενότητα ΑΝΑΛΥΣΗ ΓΡΑΜΜΙΚΩΝ ΠΤΕΡΥΓΩΣΕΩΝ Αεροτομές, κατανομή πίεσης, οριακό στρώμα, αποκόλληση, μηχανισμοί σκέδασης ενέργειας. Ανάλυση γραμμικών πτερυγώσεων συμπιεστών και στροβίλων.
5η Ενότητα ΑΞΟΝΙΚΟΙ ΑΤΜΟΣΤΡΟΒΙΛΟΙ – ΑΕΡΙΟΣΤΡΟΒΙΛΟΙ: Βασικές αρχές σχεδιασμού και λειτουργίας, συσχέτιση με τις απαιτήσεις των οικείων θερμοδυναμικών κύκλων παραγωγής ισχύος. Στρόβιλος μίας βαθμίδας Laval: τρίγωνα ταχυτήτων, ισοζύγιο ενέργειας, προφιλ πτερυγίων. Στρόβιλος αντίδρασης Parsons. Βαθμός αντίδρασης, βαθμός απόδοσης, τρίγωνα ταχυτήτων. Προκαταρκτικός σχεδιασμός ατμοστροβίλου –
αεριοστροβίλου. Μηχανική καταπόνηση και υλικά πτερυγίων ατμοστροβίλων – αεριοστροβίλων.
6η Ενότητα ΑΞΟΝΙΚΟΙ ΣΥΜΠΙΕΣΤΕΣ: Ιστορική εξέλιξη. Εξέλιξη λόγου πιέσεων και ισεντροπικού βαθμού απόδοσης αξονικών συμπιεστών. Φόρτιση βαθμίδας. Ανάλυση μέσης γραμμής. Τρίγωνα ταχυτήτων στην είσοδο και έξοδο βαθμίδας. Διάγραμμα Mollier
βαθμίδας. Σχέσεις απωλειών. Πηγές απωλειών 2D και 3D. Υπολογισμός μέσης γραμμής σε ασυπίεστη και συμπιεστή ροή. Τρισδιάστατες ροές σε αξονικές στροβιλομηχανές:  Η εξίσωση
της ακτινικής ισορροπίας. Παραδείγματα.
7η Ενότητα ΦΥΓΟΚΕΝΤΡΙΚΕΣ ΑΝΤΛΙΕΣ, ΑΝΕΜΙΣΤΗΡΕΣ ΚΑΙ ΣΥΜΠΙΕΣΤΕΣ: Ιστορική εξέλιξη. Ορισμοί και μεθοδολογία ανάλυσης. Τρίγωνα ταχυτήτων στην είσοδο και έξοδο φτερωτής. Inducer, impeller, diffuser, volute. Διάγραμμα Mollier (impeller and diffuser). Γεωμετρίες διαχυτων, 2D και 3D. Περιορισμοί ταχύτητας εισόδου στο μάτι. Φυγοκεντρική Αντλία. Σπηλαίωση. Σχεδιασμός εισόδου φυγοκεντρικής αντλίας. Συντελεστής ολίσθησης και θεωρίες και συσχετίσεις υπολογισμού του. Πλήρης υπολογισμός μανομετρικού ύψους αντλίας – ανάλυση των συντελεστών απωλειών

Δεν υπάρχουν προαπαιτούμενα μαθήματα. Προτείνεται οι φοιτητές που ενδιαφέρονται να παρακολουθήσουν το μάθημα να έχουν ολοκληρώσει επιτυχώς τα εξής μαθήματα:

• ΕΝ0101 ΘΕΡΜΟΔΥΝΑΜΙΚΗ I
• ΕΝ0112 ΘΕΡΜΟΔΥΝΑΜΙΚΗ ΙΙ
• ΕΝ0201 ΜΗΧΑΝΙΚΗ ΡΕΥΣΤΩΝ I
• ΕΝ0202 ΜΗΧΑΝΙΚΗ ΡΕΥΣΤΩΝ ΙΙ 
• ΕΝ0400 ΑΕΡOΔΥΝΑΜΙΚΗ

Προτεινόμενη Βιβλιογραφία:

• Κ. Ρακόπουλος, ‘Αρχές Βιομηχανικών Αεριοστροβίλων’, Εκδ. Φούντα,200
• Δ. Παπαντώνης, ‘Υδροδυναμικές Μηχανές: Αντλίες, Υδροστρόβιλοι’, Εκδ. Συμεών, 2002

Προτεινόμενα Εγχειρίδια

•  Κ. Παπαηλιoύ, K. Mαθιoυδάκη, Κ. Γιαvvάκoγλoυ: Εισγωγή στις θερμικές Στρoβιλoμηχαvές. Έκδοση
  ΕΜΠ. Αθήvα 1997.
• K. Mαθιoυδάκη, Εισαγωγή στoυς Αερoπoρικoύς κιvητήρες. Εκδoση ΕΜΠ, Αθήvα 1997.
• K. Mαθιoυδάκη, Λειτουργία Αεριοστροβίλων και Ατμοστροβίλων. Εκδoση ΕΜΠ, Αθήvα 1997.
• Γούλας, Α., 1986, Βασικές Αρχές Στροβιλομηχανών, Γιαχούδη‐Γιαπούλη, Θεσ/νίκη

Συναφή επιστημονικά περιοδικά:

• Transactions of the American Society of Mechanical Engineers ASME
• Journal of Turbomachinery
• Journal of Engineering for Gas Turbines and Power 
• ΑΙΑΑ
• AIAA Journal
• Journal of Propulsion and Power
• ΙMechE
• Journal of power and energy ‐ part a
• Journal of aerospace engineering ‐ part g
• International Journal of Turbo and Jet‐Engines /Freund Publishing House

Ελληνική

Διαλέξεις