Απώλειες Ενέργειας Μινωικών Πηλοσωλήνων

Αντικείμενο της παρούσας διπλωματικής εργασίας είναι η πειραματική διερεύνηση του ύψους απωλειών ενέργειας μέσα από μία συστοιχία κολουροκωνικών αγωγών όμοιων με αυτούς που βρέθηκαν στα αρχαία ανάκτορα της Κνωσού στο Ηράκλειο Κρήτης. Τα κολουροκωνικά αυτά τμήματα χρησίμευαν για υδρευτικούς σκοπούς και λειτουργούσαν κυρίως υπό πίεση. Έχουν ένα μέσο μήκος 70 εκατοστών, διάμετρο εισόδου Din = 135 mm και διάμετρο εξόδου Dout = 85 mm. Ήταν κατασκευασμένα από πηλό και ήταν συγκολλημένα με κάποιο είδος κονίας. Ως τώρα έχουν γίνει πειραματικές και αριθμητικές αναπαραστάσεις λειτουργίας του δικτύου. Οι Webster et al. (2010), ερευνητές από την Μελβούρνη, πραγματοποιήσαν πειράματα με αντίγραφα Μινωικών αγωγών που αυτοί κατασκεύασαν. Στην εργασία τους αναφέρουν ότι εμφανίζονται μεγάλες απώλειες ενέργειας κατά μήκος της συστοιχίας οι οποίες κατά κύριο λόγο οφείλονται στις ενώσεις των κολουροκωνικών τμημάτων. Επίσης οι Tseropoulos et al. (2012), ερευνητές από το Πανεπιστήμιο Πατρών προσομοίωσαν αριθμητικά το ίδιο μοντέλο αγωγού και παρατήρησαν ότι κατά μήκος του υπάρχει έντονη επανακυκλοφορία η οποία οφείλεται στην ξαφνική αλλαγή των διαμέτρων στις ενώσεις των κολουροκωνικών τμημάτων. Για την παρούσα εργασία είχαμε στην διάθεση μας έξι πήλινα χειροποίητα αντίγραφα όμοια με αυτά που έχουν βρεθεί στα ανάκτορα της Κνωσού. Τα αντίγραφα αυτά τοποθετήθηκαν σε σειρά και συνδέθηκαν στην αρχή και στο τέλος με δύο ευθύγραμμα τμήματα από πλαστικό PVC σωλήνα. Τα PVC είχαν επαρκές μήκος τέτοιο ώστε να δημιουργηθεί ένα ομοιόμορφο προφίλ ροής στην είσοδο της συστοιχίας και μετά την έξοδο αυτής. Στόχος αυτής της εργασίας ήταν ο προσδιορισμός των απωλειών ενέργειας κατά μήκος της συστοιχίας και γι αυτόν τον λόγο πραγματοποιήθηκαν τρεις σειρές πειραματικών μετρήσεων. Για την μέτρηση των απωλειών ενέργειας χρησιμοποιήθηκε ένα κλειστό διαφορικό πιεζόμετρο αέρα. Στην πρώτη πειραματική σειρά μετρήσεων, υπολογίστηκαν οι απώλειες ενέργειας ανάμεσα στο PVC στην αρχή της συστοιχίας και μετά το τέλος αυτής. Στην δεύτερη μετρήθηκαν οι απώλειες ενέργειας κατά μήκος των δύο πρώτων πήλινων τμημάτων, και τέλος στην τρίτη σειρά μετρήσεων ανοίχθηκαν υποδοχείς μέτρησης πίεσης κατά μήκος και των έξι τμημάτων. Παράλληλα με χρήση ηλεκτρονικού υπολογιστή δημιουργήσαμε ένα μοντέλο υπολογισμού απωλειών ενέργειας σε κολουροκωνικό τμήμα αγωγού με χρήση σχέσεων από την θεωρία των Darcy – Wiesbach. Τα αποτελέσματα από την τρίτη σειρά μετρήσεων συμβαδίζουν με αυτά από το υπολογιστικό μοντέλο καθώς και με αυτά από την εργασία των Tseropoulos et al. (2012). Η συγκεκριμένη εργασία, όπως και οι περισσότερες έρευνες που έχουν πραγματοποιηθεί πάνω σε προσομοίωση δικτύου από μινωικούς αγωγούς, έγιναν με κύριο μέλημα να δοθεί κάποια εξήγηση στο γιατί οι Μινωίτες κατασκεύαζαν με τέτοιο σχήμα τους αγωγούς τους και γιατί τελικά εγκαταλείφθηκε η συγκεκριμένη μέθοδος. Ως τώρα δεν μπορεί να δοθεί ασφαλής απάντηση στην παραπάνω ερώτηση. Η επικρατέστερη εξήγηση για την χρήση τους είναι ότι υπάρχει μεγάλο ενεργειακό διαθέσιμο στην περιοχή του παλατιού της Κνωσού λόγω του πολυσχιδούς ανάγλυφου που επικρατεί στην περιοχή.