Ροή αέρα σε γωνία 90 μοιρών

Abstract

Η συγκεκριμένη πτυχιακή εργασία έχει ως βασικό αντικείμενο τη πειραματική μελέτη ροής αέρα σε γωνία 90 μοιρών στη πειραματική διάταξη πάγκου ροής αέρα (air flow bench), η οποία βρίσκεται στο εργαστήριο ρευστομηχανικής «Νανούσης Νανούσης» του τμήματος Μηχανολόγων Μηχανικών Τ.Ε του ΤΕΙ Δυτικής Ελλάδος. Στο πρώτο κεφάλαιο της πτυχιακής εργασίας γίνεται η εισαγωγή στην πτυχιακή εργασία η οποία περιλαμβάνει την έννοια της ροής ενός ρευστού, τη σημασία της μελέτης των φαινομένων αυτών ενώ ακολουθεί μια σύντομη ιστορική αναδρομή σχετικά με τους πατέρες της επιστήμης της ρευστομηχανικής από την εποχή του Αρχιμήδη ως σήμερα. Στη συνέχεια περνάμε στο δεύτερο κεφάλαιο στο οποίο αναλύονται εκτενώς τα βασικά χαρακτηριστικά μεγέθη που διέπουν ένα ρευστό όπως η πυκνότητα, η πίεση, το ειδικό βάρος, η συμπιεστότητα και το ιξώδες. Επίσης αναφέρονται και αναλύονται τα είδη της ροής ενός ρευστού και πως αυτά κατηγοριοποιούνται ενώ το κεφάλαιο κλείνει με την αναφορά, ανάλυση καθώς και επεξήγηση του φαινομένου των απωλειών. Στη συνέχεια περνάμε στο τρίτο κεφάλαιο στη διάρκεια του οποίου γίνεται εκτενής περιγραφή της πειραματικής συσκευής καθώς και των μερών που την αποτελούν ενώ το ίδιο επαναλαμβάνεται και για τα εξαρτήματα που χρησιμοποιήθηκαν. Ύστερα ακολουθεί πλήρως αναλυτική περιγραφή και σχολιασμός της πειραματικής διαδικασίας βήμα προς βήμα από την αρχή έως το τέλος αυτής. Το επόμενο μέρος του κεφαλαίου είναι αφιερωμένο στη διαδικασία της περισυλλογής και αποτύπωσης των μετρήσεων για όλες τις τιμές παροχής που έχουμε ορίσει. Στη συνέχεια περνάμε στο επόμενο μέρος της πτυχιακής εργασίας και πιο συγκεκριμένα στο τέταρτο κεφάλαιο όπου ξεκινάει με μια αναλυτική περιγραφή υπολογισμού των σταθερών παραμέτρων που διέπουν τη συσκευή μας όπως η πυκνότητα του αέρα συναρτήσει των τιμών της πίεσης και της θερμοκρασίας και τον θεωρητικό συντελεστή πίεσης. Έπειτα μεταβαίνουμε στο επόμενο μέρος του κεφαλαίου στο οποίο πλέον υπάρχουν οι υπολογισμοί κάθε δεδομένου όπως ο πειραματικός συντελεστής πίεσης, η πραγματική πίεση, η ταχύτητα και το μέγεθος της παροχής του αέρα για κάθε σημείο, κάθε πλευράς της γωνίας και κάθε τιμή παροχής ξεκινώντας από την ελάχιστη και καταλήγοντας στη μέγιστη τιμή παροχής. Στη συνέχεια παίρναμε στο επόμενο μέρος του κεφαλαίου στο οποίο γίνεται αναλυτικός υπολογισμός για τη εξακρίβωση των απωλειών ενέργειας του αέρα στη γωνία 90 μοιρών για τα δεδομένα του πειράματος της πτυχιακής εργασίας σε όλα τα στάδια του πειράματος ενώ στο τέλος αυτού του κεφαλαίου γίνεται και εκτενής σχολιασμός των γραφημάτων που προκύπτουν από τα δεδομένα μας. Κλείνοντας το κεφάλαιο αυτό γίνεται εκτενής σχολιασμός των διαγραμμάτων της σχέσης του θεωρητικού συντελεστή και πειραματικού συντελεστή πίεσης. Στο τελευταίο κεφάλαιο της πτυχιακής αυτής εργασίας όπου ξεκινάει με το σχολιασμό της πειραματικής διαδικασίας , έπειτα γίνεται σχολιασμός των αποτελεσμάτων που εξήχθηκαν κατά την εκτέλεση του πειράματος, ενώ κλείνουμε με το γενικό συμπέρασμα που εξήχθηκε από τη διεξαγωγή πτυχιακής αυτής και τον επίλογο.