Στοιχεία Μαθήματος:

Διδάσκων: Καθηγητής  Ι. Τσάνης

Στόχοι του μαθήματος:

Γενικός στόχος του μαθήματος είναι η κατάρτιση των φοιτητών με επιστημονικές αρχές και εργαλεία για την κατανόηση και επίλυση σημαντικών θεμάτων υπολογιστικής και εφαρμοσμένης υδραυλικής. Με χρήση προηγμένων μαθηματικών εννοιών λύνονται παραδείγματα και ασκήσεις, από τα οποία αναφέρονται ενδεικτικά τα:

• Υπολογισμός κανονικού βάθους τραπεζοειδούς καναλιού
• Κατανομή ταχύτητας σε μόνιμη στροβιλώδη ροή σε ανοικτό αγωγό
• Εύρεση ταχύτητας σε ζητούμενο βάθος από μετρήσεις πεδίου;
• Υπολογισμός παροχής εκχειλιστή ταμιευτήρα για διάφορα επίπεδα στάθμης
• Υπολογισμός όγκου νερού που συλλέγεται σε ταμιευτήρα ανάντη φράγματος
• Υπολογισμός προφίλ ελεύθερης επιφάνειας σε τραπεζοειδή αγωγό
• Υπολογισμός υδρογραφήματος εισροών σε ταμιευτήρα
• Υπολογισμός χρόνου εκκένωσης κυλινδρικής δεξαμενής

Θέματα αριθμητικής ανάλυσης και υδραυλικής εξετάζονται και εφαρμόζονται σε προγραμματιστικό περιβάλλον FORTRAN.

Περιεχόμενα Μαθήματος:

• Μαθηματικά μοντέλα και προσομοίωση υδραυλικών συστημάτων. Εισαγωγή στη FORTRAN. Θεωρία σφαλμάτων και μετάδοσης σφαλμάτων. Επίλυση ασκήσεων υπολογιστικής υδραυλικής (Άσκηση 1)
• Επίλυση ασκήσεων υπολογιστικής υδραυλικής (Άσκηση 2)
• Computer Project CP1: Υπολογισμός κανονικού βάθους τραπεζοειδούς καναλιού με τις μεθόδους της διχοτόμησης και Newton-Raphson (Η/Υ) (Μη γραμμικές εξισώσεις)
• Computer Project CP2: Επίλυση συστήματος γραμμικών εξισώσεων με Απαλοιφή Gauss και με την επαναληπτική μέθοδο Gauss-Seidel (Η/Υ) (Γραμμικές αλγεβρικές εξισώσεις)
• Επίλυση ασκήσεων υπολογιστικής υδραυλικής (Ασκήσεις 3, 4, 5, 6)
• Computer Project CP3: Κατανομή ταχύτητας σε μόνιμη στροβιλώδη ροή σε ανοικτό αγωγό (Η/Υ)
• Επίλυση ασκήσεων υπολογιστικής υδραυλικής (Ασκήσεις 7, 8, 9) (Προσαρμογή καμπυλών-παλινδρόμησης)
• Computer Project CP4a: Εύρεση ταχύτητας σε ζητούμενο βάθος από μετρήσεις πεδίου (Η/Υ)
• Computer Project CP4b: Υπολογισμός παροχής υπερχειλιστή ταμιευτήρα για διάφορα επίπεδα στάθμης (Η/Υ)
• Επίλυση ασκήσεων υπολογιστικής υδραυλικής (Άσκηση 10) (Παρεμβολή)
• Computer Project CP5: Υπολογισμός όγκου νερού που συλλέγεται σε ταμιευτήρα ανάντη φράγματος (Η/Υ)
• Επίλυση ασκήσεων υπολογιστικής υδραυλικής (Ασκήσεις 11, 12, 13) (Αριθμητική ολοκλήρωση)
• Computer Project CP6a: Υπολογισμός προφίλ ελεύθερης επιφάνειας σε τραπεζοειδή αγωγό (Η/Υ)
• Computer Project CP6b: Υπολογισμός υδρογραφήματος εισροών σε ταμιευτήρα (Η/Υ)
• Computer Project CP6c: Υπολογισμός χρόνου εκκένωσης κυλινδρικής δεξαμενής (Η/Υ) (Κανονικές διαφορικές εξισώσεις)
• Επίλυση πρακτικών ομαδικών ασκήσεων από φοιτητές σε ομάδες 2-3 ατόμων. Παράδοση και παρουσίαση τεχνικών εκθέσεων

Αξιολόγηση:

• Αναφορές εργαστηριακών παραδειγμάτων σε προγραμματιστικό περιβάλλον FORTRAN (40%)
• Επίλυση ομαδικών εργασιών Υπολογιστικής Υδραυλικής (60%)

Τελευταία Ενημέρωση: 01-10-2019