آموزش مکانیک سیالات

مکانیک سیالات را می توان به صورت کلی علم مطالعه رفتار سیال چه در حالت ساکن و چه متحرک دانست. سیالات که شامل دو دسته گاز و مایع می باشد موضوع مطالعه علم سیالات است.  در آموزش مکانیک سیالات به مفاهیم اساسی این درس مهم پرداخته می شود.

کاربردهای مکانیک سیالات در مهندسی بسیار گسترده است و شامل پدیده هایی همچون تنفس، جریان خون، شنا کردن، پمپ ها، فن ها، توربین ها، حرکت هواپیماها، کشتی ها، رودخانه ها، موتورها، جت ها و .. می باشد.

از آنجایی که جریان سیالات جزئی از مکانیک است نتایج تجربی، حل های تحلیلی و شبیه سازی های عددی به صورت قوانین پایه ای و اسناد موجود است. با اینکه مدل های تئوری برای اکثر مسائل مکانیک سیالات موجود می باشد با این حال باید این مدل های تئوری در اکثر مسائل با نتایج تجربی صحه گذاری شوند.

از دید مکانیک سیالات ماده تنها می تواند به دو صورت وجود داشته باشد، سیال و جامد. تفاوت بین این دو در این نکته نهفته است که جامد می تواند تنش برشی را در قالب یک تغییر شکل استاتیکی تحمل کند ولی سیال نمی تواند. هرگونه تنش برشی هرچند کوچک منجر به حرکت سیال می شود.

با توجه به تعریف سیالات می توان حدس زد که این دسته از مواد می تواند شامل گازها و مایع ها باشد. مایع نوعی از ماده است که شامل مولکول های با نیروی بین مولکولی قوی می باشد که حجم خود را حفظ می کند و در معرض نیروی گرانش سطح آزاد می تواند تشکیل دهد. در نقطه مقابل گازها شامل نیروی بین مولکولی قوی نیستند و تا جایی که سطوح محدود کننده برخورد نکنند در فضا منبسط می شوند.

در آموزش مکانیک سیالات مباحثی نظیر توزیع فشار در سیال، روابط انتگرالی در حجم های کنترل، روابط دیفرانسیلی برای جریان سیالی، تحلیل ابعادی و تشابه، جریان های داخلی، جریان های خارجی، جریان پتانسیل دینامیک سیالات محاسباتی، جریان تراکم پذیر آموزش داده می شود.