4ο Εξάμηνο ΝΜΜ

Καταπόνηση και αντοχή ατράκτων. Κοχλίες. Ιμάντες. Ελατήρια. Ανοχές-συναρμογές. Έδρανα κυλίσεως. Έδρανα ολισθήσεως. Συμπλέκτες. Οδοντωτοί τροχοί. Μειωτήρες στροφών.

Εισαγωγή στη θεωρία σφαλμάτων. Η σημασία της μέτρησης και των σφαλμάτων που υπεισέρχονται σε αυτή. Τυπική απόκλιση μετρήσεων. Κανονική κατανομή. Διάδοση σφαλμάτων. Σφάλματα ανάγνωσης. Σημαντικά ψηφία. Παρουσίαση αριθμητικών αποτελεσμάτων. Μέθοδος ελαχίστων τετραγώνων. Γραφική μέθοδος υπολογισμού των παραμέτρων μιας ευθείας και των σφαλμάτων τους. Εργαστηριακές Ασκήσεις με παράδοση τεχνικής έκθεσης: − Υπολογιστική άσκηση − Μέτρηση της επιτάχυνσης της βαρύτητας με τη μέθοδο του φυσικού εκκρεμούς − Προσδιορισμός του μέτρου στρέψης υλικού με τη μέθοδο του στροφικού εκκρεμούς − Μέτρηση του συντελεστή εσωτερικής τριβής (ιξώδους ) υγρού με τη μέθοδο της πτώσης μικρών σφαιρών − Μελέτη των νόμων της κίνησης με χρήση αεροτροχιάς − Μελέτη της χωρητικότητας πυκνωτή και μέτρηση της διηλεκτρικής σταθεράς υλικών − Ροπή αδράνειας στερεών σωμάτων − Φωτοηλεκτρικό φαινόμενο

Κινηματική Στερεού Σώματος. Μηχανικά συστήματα, δεσμεύσεις, βαθμοί ελευθερίας. Οι κατηγορίες κίνησης στερεού σώματος. Μεταφορική κίνηση. Περιστροφή περί σταθερό άξονα, γωνιακή ταχύτητα, γωνιακή επιτάχυνση. Γενική επίπεδη κίνηση, στιγμιαίος πόλος περιστροφής, στιγμιαίος πόλος επιτάχυνσης. Περιστροφή στερεού σώματος περί σταθερό σημείο στο χώρο, σύνθεση γωνιακών ταχυτήτων. Γενική κίνηση στερεού στο χώρο. Σύνθετη κίνηση υλικού σημείου, απόλυτη και σχετική κίνηση, το θεώρημα Coriolis, υπολογισμός της απόλυτης ταχύτητας και της απόλυτης επιτάχυνσης, η επιτάχυνση Coriolis. Κρούση. Γραμμή κρούσης, κεντρική κρούση, έκκεντρη κρούση, ευθεία κρούση, λοξή κρούση, ο συντελεστής κρούσης, ελαστική κρούση, ελαστοπλαστική κρούση, κρούση σε κίνηση με δεσμεύσεις. Δυναμική Στερεού Σώματος. Θέση και κίνηση του κέντρου μάζης, ο 2ος Νόμος του Νεύτωνα. Ορμή στερεού σώματος, το θεώρημα μεταβολής της Ορμής. Στροφορμή στερεού σώματος, Στροφορμή μεταφοράς, περίκεντρος Στροφορμή, Θεώρημα μεταβολής Στροφορμής (στη Γενική επίπεδη κίνηση, στην περιστροφή περί σταθερό άξονα). Κινητική ενέργεια στερεού σώματος, κινητική ενέργεια μεταφοράς, περίκεντρος κινητική ενέργεια, Θεώρημα μεταβολής της κινητικής ενέργειας, συντηρητικές δυνάμεις, Θεώρημα διατήρησης της Μηχανικής Ενέργειας. Εξισώσεις Κίνησης, Δυνάμεις Αδρανείας, Αρχή του D’Alembert. Εισαγωγή στην Αναλυτική Δυναμική. Μηχανικά συστήματα, δεσμεύσεις (ολόνομες, ρεόνομες, σκληρόνομες, μη ολόνομες), βαθμοί ελευθερίας, ανεξάρτητες συντ-νες, γενικευμένες συντ-νες, δυνατό έργο, αρχή των δυνατών μετατοπίσεων, γενικευμένες δυνάμεις, εξισώσεις Lagrange, Lagrangian. Εξαναγκασμένες Ταλαντώσεις. Απόκριση σε αρμονική διέγερση, συντονισμός. Ταλάντωση λόγω περιστροφής έκκεντρων μαζών. Ταλάντωση λόγω κίνησης της βάσης. ‘Οργανα μετρήσεων, επιταχυνσιόμετρο, σεισμογράφος. Απόκριση λόγω περιοδικής διέγερσης, σειρές Fourier. Η συνάρτηση Dirac Delta, απόκριση λόγω στιγμιαίας ώθησης, απόκριση λόγω τυχαίας διέγερσης, το ολοκλήρωμα Duhamel.

Εισαγωγή, γενικές ιδιότητες των ρευστών. Kινηματική των ρευστών. Ολοκληρωματική μορφή των εξισώσεων διατήρησης μάζας, ορμής και ενέργειας Διαφορική μορφή των εξισώσεων κίνησης, Νευτώνειά και μη ρευστά. Εξισώσεις Navier- Stokes και Euler, Διαστατική ανάλυση. Παράλληλες ροές.Οριακά στρώματα: Στρωτό οριακό στρώμα, λύση Blasius. Προσεγγιστικός υπολογισμός οριακών στρωμάτων.Τυρβώδη οριακά στρώματα. Υπολογισμός αντίστασης τριβής. Αποκόλληση οριακών στρωμάτων, Εισαγωγή στην αστρόβιλή ροή ιδιομορφίες.

Βασικές έννοιες και ορισμοί. Πρώτο θερμοδυναμικό Αξίωμα, Τέλειο αέριο, Κυκλικές μεταβολές, Κύκλος Carnot τελείου αερίου, Αναστρέψιμα και μη φαινόμενα, Δεύτερο Θερμοδυναμικό Αξίωμα, Κύκλος Carnot οποιουδήποτε εργαζόμενου μέσου. Θερμοδυναμική κλίμακα θερμοκρασιών, Εντροπία, Διαγράμματα T-S και H-S (Μollier), Θερμοδυναμική Πιθανότης, Θεωρητική εντροπία αναμίξεως. Εντροπία μη αναστρέψιμων μεταβολών, Σχέσεις Maxwell και Tds, Θερμοδυναμική δύο φάσεων, Ατμοποίηση, Διαγράμματα, Πίνακες ατμών, Πραγματικά αέρια, Θερμοδυναμική παράσταση αναστρέψιμων διεργασιών, Στραγγαλισμός Joule-Thomson, Καταστατικές εξισώσεις (Εξίσωση VDW), Θερμοχωρητικότητες πραγματικών αερίων, Θερμοδυναμικοί κύκλοι, Μονοδιάστατη ροή. Ακροφύσια. Το μάθημα αποτελεί το βασικό μάθημα στις έννοιες των θερμοδυναμικών νόμων, των τελείων και πραγματικών αερίων, των θερμοδυναμικών κύκλων, της εντροπίας, της εξέργειας, του έργου και της θερμότητας. H ύλη του μαθήματος στοχεύει στην εισαγωγή των φοιτητών στις βασικές έννοιες της θερμοδυναμικής, τη σύνδεση της έννοιας του έργου και της θερμότητας σε ανοικτά και κλειστά συστήματα με τις εκάστοτε μηχανολογικές διατάξεις και με τους ενεργειακούς και εξεργειακούς βαθμούς απόδοσης και τα αντίστοιχα θερμοδυναμικά διαγράμματα. Επιπρόσθετα το μάθημα στοχεύει ώστε ο φοιτητής να έχει κατανοήσει τους θερμοδυναμικούς κύκλους για παραγωγή ισχύος με αέριο και με ατμό καθώς επίσης και τους θερμοδυναμικούς κύκλους παραγωγής ψύξης για τέλεια και πραγματικά αέρια. Με αυτή την έννοια το μάθημα αποτελεί τη βάση πάνω στην οποία αναλύονται όλα τα ενεργειακά συστήματα τα οποία εξετάζονται σε επί μέρους ειδικά μαθήματα της κατεύθυνσης. Τέλος, στόχος του μαθήματος αποτελεί η κατανόηση από τους φοιτητές των βασικών αρχών των μηχανών εσωτερικής και εξωτερικής καύσης, των συστημάτων παραγωγής ηλεκτρικής ενέργειας, των ψυκτικών διατάξεων συμπίεσης ατμών, δηλαδή βασικών μηχανολογικών έργων σε ένα διακριτό επιστημονικό πεδίο / επάγγελμα.

Μαγνητικά Κυκλώματα - Μετασχηματιστές (Μονοφασικοί - Τριφασικοί) - Ισοδύναμα κυκλώματα μετασχηματιστών - Παράλληλη λειτουργία μετασχηματιστών - Αρχές λειτουργίας στρεφόμενων ηλεκτρικών μηχανών - Είδη ηλεκτρικών μηχανών -Κινητήρες και γεννήτριες (λειτουργία, ισοδύναμα μονοφασικά κυκλώματα) - Σύγχρονες Μηχανές - Ασύγχρονες Μηχανές - Μηχανές Συνεχούς Ρεύματος - Παράλληλη λειτουργία γεννητριών συνεχούς και εναλλασσόμενου ρεύματος - Βασικές αρχές συστημάτων ελέγχου στροφών ηλεκτρικών μηχανών - Ηλεκτρονικά Ισχύος - Εισαγωγή στις αρχές λειτουργίας των ηλεκτρικών κινητήρων πρόωσης πλοίων