ΛΕΙΤΟΥΡΓΙΑ ΑΕΡΙΟΣΤΡΟΒΙΛΩΝ ΚΑΙ ΠΑΡΑΓΩΓΗ ΕΝΕΡΓΕΙΑΣ-ΠΡΟΩΘΗΣΗ ΘΕΩΡΙΑ

Το βιβλίο "Λειτουργία Αεριοστρόβιλων και Παραγωγή Ενέργειας-Προώθηση, Θεωρία" αποτελεί το πρώτο μιας σειράς δύο βιβλίων, και περιέχει το σύνολο της απαραίτητης θεωρίας και των εφαρμογών των αεριοστρόβιλων. Το δεύτερο βιβλίο "Λειτουργία Αεριοστρόβιλων και Παραγωγή Ενέργειας-Προώθηση, Λυμένες Ασκήσεις" περιέχει αναλυτικά λυμένες ασκήσεις αεριοστρόβιλων και των εφαρμογών τους (αεροπορικές, βιομηχανικές) με τη μορφή case studies, που βοηθούν στην κατανόηση και εμπέδωση της αντίστοιχης θεωρίας. Σκοπός του παρόντος βιβλίου, είναι να δώσει στον αναγνώστη μια όσο το δυνατόν πιο ολοκληρωμένη και λεπτομερή εικόνα του γνωστικού αντικειμένου των αεριοστρόβιλων, ώστε να γίνει κατανοητή η λειτουργία τους σαν σύνολο, αλλά και ξεχωριστά των επιμέρους τμημάτων τους. Επίσης, γίνεται μεθοδική ανάλυση των εφαρμογών των αεριοστρόβιλων στους τομείς της βιομηχανίας (όπως η παραγωγή ηλεκτρικής ενέργειας) και των μεταφορών (όπως αεροσκάφη, πλοία και άρματα μάχης). Τέλος, παρουσιάζονται θέματα όπως περιβαλλοντικά, κατασκευαστικά, οικονομικά και διαχειριστικά τόσο των ιδίων των κινητήρων όσο και των εφαρμογών τους. Στο πρώτο κεφάλαιο γίνεται μία γνωριμία -με τη βοήθεια σχημάτων και εικόνων- της μορφολογίας του κινητήρα και της αρχής λειτουργίας του. Ταυτόχρονα, περιγράφονται τα κατασκευαστικά χαρακτηριστικά της δομής του. Ο αναγνώστης έχει την ευκαιρία να γνωρίσει τους τύπους των κινητήρων και τα στοιχεία που τους διαφοροποιούν. Η θεωρία λειτουργίας των αεριοστρόβιλων στηρίζεται στις επιστήμες της Θερμοδυναμικής και της Μηχανικής των Ρευστών. Το δεύτερο κεφάλαιο περιέχει επιλεγμένη θεωρία για την κατανόηση των απαραίτητων εννοιών. Η προσέγγιση της θεωρίας γίνεται υπό το πρίσμα του Μηχανικού, δηλαδή καταβάλλεται προσπάθεια ώστε οι έννοιες και οι νόμοι της Φυσικής να συνοδεύονται από την παρουσίαση της πρακτικής σημασίας τους. Περισσότερα για τη Θερμοδυναμική ο αναγνώστης παραπέμπεται στο βιβλίο "Θερμοδυναμική και Προχωρημένη Θερμοδυναμική (Θεωρία - Λυμένες Ασκήσεις) του ίδιου συγγραφέα. Στο τρίτο κεφάλαιο παρουσιάζονται αναλυτικά ο θεωρητικός θερμοδυναμικός κύκλος στον οποίο βασίζεται η λειτουργία των αεριοστρόβιλων καθώς και οι παραλλαγές του. Επίσης, παρουσιάζονται αναλυτικά οι συντελεστές απόδοσης, που χρησιμεύουν στη μετάβαση από την ιδανική στην πραγματική λειτουργία. Αντικείμενο του τετάρτου κεφαλαίου αποτελεί η παρουσίαση μεγεθών που περιγράφουν την πραγματική λειτουργία των αεροπορικών αεριοστρόβιλων. Στο πέμπτο κεφάλαιο, ερμηνεύονται σε βάθος τα φαινόμενα που διέπουν τη λειτουργία των αξονικών συμπιεστών και στροβίλων. Η κατανόησή τους είναι κρίσιμη για την εξήγηση της λειτουργίας του αεριοστρόβιλου, ειδικά σε λειτουργία εκτός του σημείου σχεδιασμού. Στο έκτο κεφάλαιο περιγράφεται αναλυτικά η πραγματική λειτουργία όλων των τύπων βιομηχανικών και αεροπορικών κινητήρων στο σημείο σχεδιασμού. Η λειτουργία των κινητήρων εξετάζεται συνολικά και από θερμοδυναμική σκοπιά. Το έβδομο περιέχει την περιγραφή της λειτουργίας εκτός του σημείου σχεδιασμού, δηλαδή περιγράφεται και εξηγείται η συμπεριφορά του κινητήρα όταν αλλάζουν οι συνθήκες περιβάλλοντος, η ισχύς κ.α. Στο όγδοο κεφάλαιο εξετάζεται η συμπεριφορά των βιομηχανικών και αεροπορικών αεριοστρόβιλων κατά τη μεταβατική λειτουργία τους. Η λειτουργία αυτή περιλαμβάνει τη διαδικασία επιτάχυνσης ή επιβράδυνσης, καθώς και την εκκίνηση ή τερματισμό της λειτουργίας του κινητήρα. Το ένατο κεφάλαιο πραγματεύεται το φαινόμενο της καύσης, ενώ παρουσιάζεται ο τρόπος σχεδίασης, οι επιδόσεις και τα χαρακτηριστικά των θαλάμων καύσης των αεριοστρόβιλων. Βοηθητικά συστήματα όπως αυτά της έγχυσης καυσίμου και της έναυσης επίσης αναλύονται. Οι προδιαγραφές και τα χαρακτηριστικά των διάφορων τύπων καύσιμων που χρησιμοποιούνται από τους βιομηχανικούς και αεροπορικούς κινητήρες, παρουσιάζονται στο δέκατο κεφάλαιο. Στο ενδέκατο κεφάλαιο παρουσιάζονται τα ιδιαίτερα χαρακτηριστικά και οι επιδόσεις όλων των τύπων αεροσκαφών (πολιτικών και στρατιωτικών) που χρησιμοποιούν αεριοστρόβιλους. Στο δωδέκατο κεφάλαιο παρουσιάζονται οι επίγειες εφαρμογές των αεριοστρόβιλων, με έμφαση σε νέες τεχνολογίες παραγωγής ηλεκτρικής ενέργειας υψηλής απόδοσης (CCPP, IGCC, συμπαραγωγή, τρι-παραγωγή). Οι ναυτικές εφαρμογές των αεριοστρόβιλων εξετάζονται στο δέκατο τρίτο κεφάλαιο. Παράλληλα, παρουσιάζονται τα σύγχρονα συστήματα πρόωσης εμπορικών και στρατιωτικών πλοίων. Περιβαλλοντικά θέματα εξετάζονται στο δέκατο τέταρτο κεφάλαιο. Συγκεκριμένα, περιγράφονται αναλυτικά οι μηχανισμοί παραγωγής και περιορισμού των αέριων ρύπων ή του θορύβου που εκπέμπουν οι αεριοστρόβιλοι κατά τη λειτουργία τους. Το βιβλίο ολοκληρώνεται με το δέκατο πέμπτο κεφάλαιο, όπου παρουσιάζονται επιλεγμένα παραδείγματα κατασκευής αεροσκαφών καθώς και θέματα διαχείρισης, όπως δοκιμές αποδοχής, συντήρησης και οικονομικά.