Περιβαλλοντική Υδραυλική

Περιγραφή Μαθήματος:

Απαιτούμενες Γνώσεις

Συνιστάται στους φοιτητές να έχουν τις βασικές γνώσεις Μηχανικής Ρευστών και Εφαρμοσμένης Υδραυλικής.

Κεφάλαια Μαθήματος

# Τίτλος Διδακτέα Ύλη Ώρες
1 Εισαγωγή Εισαγωγή: βασικές έννοιες και ορισμοί. Πρακτικά προβλήματα περιβαλλοντικής ρευστομηχανικής. Ρύπανση και διαδικασίες μεταφοράς ρύπων σε υδάτινους και αέριους αποδέκτες. Το κοντινό και το μακρινό πεδίο. Η επίδραση του πεδίου ροής στη ρύπανση, οι βασικές εξισώσεις ροής που περιγράφουν την υδροδυναμική συμπεριφορά (εξισώσεις πεδίου ροής) και τη ρύπανση (εξισώσεις ποιοτικών χαρακτηριστικών) και τα αντίστοιχα μαθηματικά μοντέλα. 1Χ3=3
2 Μονοδιάστατη εξίσωση μετάθεσης-διάχυσης και αναλυτικές λύσεις. Μοριακή διάχυση. Η μονοδιάστατη εξίσωση μοριακής διάχυσης: εξαγωγή της με βάση το νόμο του Fick και αναλυτικές λύσεις. Η μονοδιάστατη εξίσωση μετάθεσης-διάχυσης: εξαγωγή και αναλυτικές λύσεις. 2Χ3=6
3 Ανάμιξη σε ποταμούς: Τυρβώδης διάχυση και διασπορά Ανάμιξη σε ποταμούς: τυρβώδης διάχυση και διασπορά. Η εξίσωση μετάθεσης-διάχυσης για τυρβώδη ροή. Κατά μήκος διασπορά. Η μονοδιάστατη εξίσωση διασποράς. Αναλυτικές λύσεις και εφαρμογές. 1Χ3=3
4 Φυσικές, χημικές και βιολογικές διεργασίες Χημικές, φυσικές και βιολογικές διεργασίες (βασικές έννοιες και ορισμοί, κινητικές αντιδράσεων) και διεργασίες σε διεπιφάνειες: διεργασίες στη διεπιφάνεια αέρα-νερού (μοντέλα αερισμού) και στη διεπιφάνεια νερού-αιωρούμενων στερεών (μοντέλα αιωρούμενων στερεών). Εισαγωγή των διεργασιών στη μονοδιάστατη εξίσωση διασποράς. 1Χ3=3
5 Αριθμητικά μοντέλα προσομοίωσης ποιότητας νερών Αριθμητική προσομοίωση με πεπερασμένες διαφορές. Μονοδιάστατα μοντέλα ποιότητας νερών και εφαρμογές. Ρύπανση (αποξυγόνωση) ποταμού. Αριθμητική επίλυσης της μονοδιάστατης εξίσωσης διασποράς Εφαρμογή στη διασπορά ρύπου σε ποτάμι. 2Χ3=6
6 Τυρβώδεις ανωστικές ροές Διάθεση λυμάτων σε παράκτια νερά και ανωστικές ροές, κοντινό και μακρινό πεδίο. Βασικές έννοιες και παράμετροι της ροής. Τυρβώδεις φλέβες, πλούμια, ανωστικές φλέβες. Διερεύνηση με διαστατική ανάλυση. Υπολογισμός βασικών παραμέτρων ροής για διάφορες συνθήκες περιβάλλοντος (επίδραση στρωμάτωσης και εγκάρσιου ρεύματος). Διαχυτήρες. Εφαρμογές στη διάθεση αποβλήτων. Διάθεση θερμών νερών και άλμης από εγκαταστάσεις αφαλάτωσης. 3Χ3=9
7 Σχεδιασμός συστήματος διάθεσης υγρών αποβλήτων Υποθαλάσσιοι αγωγοί διάθεσης λυμάτων. Εφαρμογή με χρήση λογισμικού στη διάθεση λυμάτων. Υδραυλικός σχεδιασμός διαχυτήρα. 3Χ3=9

Μέθοδοι και Μέσα Διδασκαλίας και Μάθησης

Μέθοδοι Διδασκαλίας Διαλέξεις στην τάξη. Επίλυση απλών παραδειγμάτων και προβλημάτων στην τάξη. Συζήτηση περιπτώσεων εφαρμογής (casestudies) στην τάξη.
Μέσα Διδασκαλίας Παρουσιάσεις στον Πίνακα. Διαφάνειες PowerPoint. Υπολογισμοί σε ΗΥ με Excel και υπολογιστικούς κώδικες.
Χρήση ΗΥ και προγραμμάτων Οι φοιτητές επιλύουν στην τάξη με τη βοήθεια των διδασκόντων απλές ασκήσεις χρησιμοποιώντας κυρίως EXCEL σε ΗΥ.
Ασκήσεις Ναι
Θέματα, εργασίες και τεχνικές εκθέσεις Οι φοιτητές ξεκινούν στην τάξη την επεξεργασία 3 ομαδικών θεμάτων σε ομάδες των 2-4 ατόμων. Για κάθε θέμα συγγράφουν Τεχνική Έκθεση, η οποία διορθώνεται από τους διδάσκοντες και επιστρέφεται.

Αξιολόγηση Επίδοσης

  • 70% Τελική γραπτή εξέταση
  • 30% Θέματα, εργασίες και τεχνικές εκθέσεις

Διδασκαλία:

  • Πέμπτη, 08:45 – 12:30,
    Αίθουσες:
    • Ζ. Κτ. 1 Πολ., Αιθ. 15