Ο φοιτητής έχοντας ολοκληρώσει το συγκεκριμένο μάθημα θα έχει περεταίρω αναπτύξει τις ακόλουθες γενικές ικανότητες:

Αυτόνομη εργασία

Ομαδική εργασία

Άσκηση κριτικής και αυτοκριτικής

Προαγωγή της ελεύθερης, δημιουργικής και επαγωγικής σκέψης

Θεωρία

Οι βασικές ενότητες του μαθήματος περιλαμβάνουν:

Γενικά περί ροής. Η εξίσωση συνέχεια. Εξισώσεις ορμής-ενέργειας για μόνιμη ροή. Μακροσκοπική ροή ρευστών μέσω αγωγών.

Ισοζύγια μάζας και ενέργειας, εφαρμογές.

Είδη ροής και ρευστών, μακροσκοπική ροή μέσω αγωγών, στρωτή ροή, ο αριθμός Reynolds, στρωτή ροή εντός κυλινδρικών δακτυλίων, τυρβώδης ροή, τυρβώδης ροή μέσω κυκλικών αγωγών, αντίσταση στη ροή μέσω αγωγών με λεία τοιχώματα, επίδραση της ταχύτητας των τοιχωμάτων στην τιμή του συντελεστή τριβής, η έννοια του οριακού στρώματος, ροή γύρω από βυθισμένα σώματα, οπισθέλκουσα δύναμη, συντελεστής οπισθέλκουσας.

Ορισμός του ιξώδους, βασικές εξισώσεις της ροής των ρευστών (εξίσωση συνέχειας και εξίσωση Bernouli), εκτίμηση των γραμμικών και τοπικών απωλειών σε στρωτή και τυρβώδη ροή, εκτίμηση του σημείου λειτουργίας αντλίας, μέγιστο βάθος αναρρόφησης υγρών, επιλογή μηχανικών συστημάτων μεταφοράς (αντλίες, συμπιεστές, ανεμιστήρες, κλπ), όργανα μέτρησης της ροής (παροχόμετρο, βεντουρίμετρο, office pilot, ανεμόμετρα).

Θερμική και ψυκτική μηχανή, ψυχρομετρία.

Οι βασικοί τρόποι μετάδοσης της θερμότητας. Μετάδοση της θερμότητας σε μόνιμη κατάσταση με αγωγή, με μεταφορά και με ακτινοβολία, εναλλαγή θερμότητας, εφαρμογές διεργασίες της μηχανικής τροφίμων. Συντελεστής θερμικής αγωγιμότητας. Μονοδιάστατη κατά χ αγωγή θερμότητας. Ακτινική αγωγή θερμότητας σε κύλινδρο. Ακτινική αγωγή θερμότητας σε σφαίρα. Σύνθετοι τρόποι μετάδοσης θερμότητας. Επίδραση μεταβλητής αγωγιμότητας. Μεταφορά θερμότητας εξ επαφής και με φυσική κυκλοφορία και υπό βεβιασμένη κυκλοφορία. Συσκευές μεταφοράς θερμότητας. Εναλλάκτες θερμότητας. Βασικοί τύποι εναλλακτών.

Παραγωγή, Διανομή και χρήση ατμού (ατμολέβητες, ατμοπαγίδες,

Συμπύκνωση-εξάτμιση.

Κρυστάλλωση.

Το εργαστήριο περιλαμβάνει τις ακόλουθες εργαστηριακές ασκήσεις:

Ισοζύγια μάζας και ενέργειας.

Μέτρηση ιξώδους σε νευτόνια και μη νευτόνια υγρά.

Μέτρηση πτώσης πίεσης σε αγωγούς και εξαρτήματα κατά τη ροή ρευστών.

Μέτρηση ροής ρευστών με τη χρήση ροταμέτρου, βεντουρίμετρου και διαφράγματος.

Λειτουργία ατμολέβητων και ιδιότητες παραγόμενου ατμού.

Υπολογισμός υμενίων θερμικής μεταφοράς σε εργαστηριακό σωληνωτό εναλλάκτη θερμότητας.

Μελέτη μετάδοσης θερμότητας μέσω αγωγής υπό ασταθή κατάσταση σε στερεό τρόφιμο συσκευασμένο σε κυλινδρικό περιέκτη.

Ισοζύγια ενέργειας σε εναλλάκτη θερμότητας πλακών και υπολογισμός του ολικού συντελεστή θερμικής μεταφοράς.

Ατμοπαγίδες. Μειωτήρες ατμού.

Τύποι και κατηγορίες οργάνων μέτρησης θερμότητας και στάθμης, ροής ρευστών και πίεσης.

Μελέτη ρυθμού μεταφοράς θερμότητας σε διπλότοιχο δοχείο θέρμανσης ρευστών.

Διανομή ατμού.

Υποστήριξη Μαθησιακής διαδικασίας μέσω της ηλεκτρονικής πλατφόρμας e-class.

Χρήση σύγχρονων μεθόδων διδασκαλίας με ηλεκτρονικά μέσα.

Γλώσσα Αξιολόγησης: Ελληνική.

Θεωρία

Γραπτή τελική εξέταση (80%) που περιλαμβάνει:

Ερωτήσεις θεωρητικού περιεχομένου, ερωτήσεις πολλαπλής επιλογής και ερωτήσεις κρίσεως

Επίλυση υπολογιστικών προβλημάτων

Εργασία (20%) που δίνεται αρχές εξαμήνου σε θέματα φυσικών διεργασιών τροφίμων

Το εργαστηριακό μέρος του μαθήματος εξετάζεται με ενδιάμεση γραπτή εξέταση (πρόοδος) και τελική γραπτή εξέταση σε θέματα (ανάπτυξη και επίλυση ασκήσεων) που σχετίζονται με τις εργαστηριακές ασκήσεις που πραγματοποιούνται κατά τη διάρκεια του εξαμήνου.

Στο συνολικό βαθμό αξιολόγησης του μαθήματος συμμετέχει κατά 50% ο βαθμός αξιολόγησης του θεωρητικού μέρους του μαθήματος και κατά 50% ο βαθμός αξιολόγησης του εργαστηριακού μέρους με την προϋπόθεση ότι και οι δύο βαθμοί είναι τουλάχιστον πέντε (5).

Bird, R.B., Stewart, W., and Lightfoot, E.N. 1960. Transport phenomena, Wiley, N.Y.

Charm S.E (1971). Fundamentals of Food Engineering. 2nd edition, AVI Inc., Westport, Connecticut.

Fryer, P.J., Pyle, D.L., and Rielly, C.D. 1997. Chemical Engineering for the food industry, Chapman and Hall.

Heldman D.R (1975). Food Process Engineering. AVI Inc., Westport, Connecticut.

McCabe, W.L., and Smith, J.C. 2002. Φυσικές διεργασίες Χημικής Μηχανικής, Εκδόσεις Τζιόλα, Θεσσαλονίκη.

Varzakas, T., and Tzia, C. (eds.) 2015. Food Engineering Handbook. Food Process Engineering. CRC Press, Taylor and Francis Group.

Varzakas, T., and Tzia, C. (eds.) 2015. Food Engineering Handbook. Food Engineering Fundamentals. CRC Press, Taylor and Francis Group.

Ζουμπούλης, Α., Καραπάντσιος, Θ., Μάτης, Κ., Μαύρος, Π. 2009. Στοιχεία φυσικών διεργασιών. Εκδόσεις Τζιόλλα.

Λαμπρόπουλος, Α.Ε., και Ανέστης, Σ.Ε. 2005. Μηχανικές και θερμικές διεργασίες τροφίμων. Εκδόσεις Πύλες.

Μαρίνος-Κουρής, Δ., και Παρλιάρου-Τσάμη, Ε. 1994. Ασκήσεις φυσικών διεργασιών. Εκδόσεις Παπασωτηρίου, Αθήνα.

Νικόλαος Π. Ζόγκζας, 2017, «Βασικές Αρχές Μηχανικής Τροφίμων», εκδόσεις Τζιόλα.

Πασπαλάς, Κ. 1993. Μετάδοση θερμότητας, Εκδόσεις Σαλονικίδη, Θεσσαλονίκη.