Περιβαλλοντική Υδραυλική

Ύλη:

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.

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.

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.

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.

Αριθμητικά μοντέλα προσομοίωσης ποιότητας νερών
Αριθμητική προσομοίωση με πεπερασμένες διαφορές. Μονοδιάστατα μοντέλα ποιότητας νερών και εφαρμογές. Ρύπανση (αποξυγόνωση) ποταμού. Αριθμητική επίλυση της μονοδιάστατης εξίσωσης διασποράς. Εφαρμογή στη διασπορά ρύπου σε ποτάμι.

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.

Σχεδιασμός συστήματος διάθεσης υγρών αποβλήτων
Υποθαλάσσιοι αγωγοί διάθεσης λυμάτων. Εφαρμογή με χρήση λογισμικού στη διάθεση λυμάτων. Υδραυλικός σχεδιασμός διαχυτήρα.
cron