آموزش جریان آرام داخلی در سیالات (رایگان)

آموزش جریان آرام داخلی در سیالات (رایگان)، بخشی از آموزش مکانیک سیالات ۱ می‌باشد. مکانیک سیالات مطالعه رفتار مایعات و گاز‌ها و به ویژه نیرو‌هایی است که آن‌ها تولید می‌کنند. بسیاری از رشته‌های علمی به مکانیک سیالات مرتبط هستند. به عنوان مثال، هواشناسان سعی می‌کنند حرکت جو سیالی را که در اطراف سیاره در حال چرخش است پیش بینی کنند.

فیزیکدانان در جستجوی روشی قابل قبول برای مهار انرژی واکنش‌های همجوشی هسته‌ای، جریان گاز‌های با درجه حرارت بسیار بالا را از طریق میدان‌های مغناطیسی مطالعه می‌کنند. مهندسان به دلیل نیرو‌هایی که توسط مایعات و یا بصورت کلی سیالات تولید می‌شوند و می‌توانند برای اهداف عملی مورد استفاده قرار گیرند، به مکانیک سیالات علاقه‌مند هستند. برخی از نمونه‌های معروف، پیشرانه جت، طراحی ایرفویل، توربین‌های بادی و ترمز‌های هیدرولیک هستند، اما همچنین جنبه‌هایی وجود دارند که کمتر مورد توجه قرار می‌گیرند، مانند طراحی دریچه‌های قلب مکانیکی!

آشنا‌ترین مایع البته آب است و منابع بزرگ قرن نوزدهم احتمالاً تحت عناوین جداگانه هیدرواستاتیک، علم آب در حالت استراحت و هیدرودینامیک، علم آب در حال حرکت، به این موضوع می‌پرداخته اند. ارشمیدس در حدود ۲۵۰ سال قبل از میلاد مسیح هیدرواستاتیک را بنیان نهاد، هنگامی که طبق افسانه، او از حمام خود بیرون آمد و با‌گریه \”یورکا! \” برهنه در خیابان‌های سیراکیوز دوید. از آن زمان این موضوع توسعه کمی نسبتاً کمی داشته است. از طرف دیگر، پایه‌های هیدرودینامیک کمتر مورد توجه بود تا اینکه در قرن هجدهم ریاضیدانانی مانند لئونارد اولر و دانیل برنولی شروع به کشف پیامد‌های اصول پویایی (مومنتوم) که نیوتن برای سیستم‌ها برای یک محیط تقریباً مستمر مانند آب کرده بود متشکل از ذرات گسسته کردند.

کار آنها در قرن نوزدهم توسط چندین ریاضیدان و فیزیکدان درجه یک، به ویژه G.G. استوکس و ویلیام تامسون. در پایان قرن توضیحاتی در مورد انبوهی از پدیده های جذاب پیدا شده است که مربوط به جریان آب از طریق لوله ها و روزنه ها است. با این حال، هنوز درک درستی از مشکلاتی اساسی وجود نداشت که آب از کنار یک مانع ثابت عبور می کند و نیروی کششی بر آن وارد می کند. نظریه جریان پتانسیل، که در زمینه های دیگر بسیار خوب کار می کرد، نتیجه ای را به همراه داشت که با سرعت جریان نسبتاً بالا با آزمایش کاملاً مغایرت داشت.

این مسئله تا سال ۱۹۰۴ که لودویگ پراندل فیزیکدان آلمانی مفهوم لایه مرزی را ارائه داد، به درستی درک نشده بود. فعالیت پرانتل تا دوره‌ای که اولین هواپیمای سرنشین دار ساخته شد ادامه یافت. از آن زمان، جریان هوا به اندازه جریان آب مورد توجه فیزیکدانان و مهندسان قرار گرفته است و در نتیجه، هیدرودینامیک به دینامیک سیالات تبدیل شده است. بحث جریان های آرام مبحث مهمی از مکانیک سیاالات است. با این پیش مقدمه می پردازیم به آموزش جریان آرام داخلی در سیالات.

در آموزش جریان آرام داخلی در سیالات (رایگان)، به مباحث و کلیات جریان آرام داخلی در لوله ها و پارامترهای مرتبط با آن ها پرداخته شده است. مباحثی همچون :

• عدد رینولدز
• ناحیه ورودی جریان و شرایط آن ها
• جریان آرام داخلی و پارامترهای مرتبط