آموزش مکانیک سیالات 2

مکانیک سیالات شاخه ای از علم است که به سیالات متحرک و ساکن می پردازد. مکانیک سیالات اغلب به عنوان یک موضوع تجربی در نظر گرفته می شود که از فرمول ها فقط بر اساس نتایج تجربی مشاهده شده استفاده می کند. این تصور نادرست با استفاده گسترده از «ضرایب» (به ویژه تخلیه) برای توضیح اثراتی که مدل‌سازی ریاضی آنها دشوار است، بیشتر می‌شود. با این حال، تقریباً تمام معادلات مکانیک سیالات در استفاده متداول مبتنی بر بقای انرژی، بقای مومنتم یا این واقعیت است که نرخ تغییر مومنتم ممکن است با نیروی اعمال شده، معمولاً یک نیروی فشار، برابر باشد. در دوره آموزش مکانیک سیالات 2 به مباحثی از این علم خواهیم پرداخت که نقش بسزایی در زندگی ما ایفا میکند.

با توجه به اینکه اکثریت قریب به اتفاق جرم قابل مشاهده در کیهان در حالت سیال وجود دارد، زندگی همانطور که می دانیم بدون سیال امکان پذیر نیست و جو و اقیانوس های پوشاننده این سیاره، سیال هستند، مکانیک سیالات اهمیت علمی و عملی بی چون و چرا دارد.
جذابیت آن از مرزهای انضباطی عبور می کند، تا حدی به این دلیل که توسط یک نظریه میدان غیرخطی توصیف شده است و همچنین به این دلیل که پدیده های سیال به راحتی مشاهده می شوند.

ریاضیدانان، فیزیکدانان، زیست‌شناسان، زمین‌شناسان، اقیانوس‌شناسان، دانشمندان فضا، مهندسان مختلف، و حتی هنرمندان به مطالعه، مهار و بهره‌برداری از مکانیک سیالات برای توسعه و آزمایش تکنیک‌های رسمی و محاسباتی، برای درک بهتر جهان طبیعی کشیده شده‌اند.

میتوان بصورت خلاصه اینگونه بیان کرد : تلاش برای بهبود وضعیت انسان
اهمیت مکانیک سیالات را نمی توان برای کاربردهایی که شامل حمل و نقل، تولید و تبدیل نیرو، پردازش و ساخت مواد، تولید مواد غذایی و زیرساخت های عمرانی می شود، اغراق کرد. به عنوان مثال، در قرن بیستم، امید به زندگی در ایالات متحده تقریبا دو برابر شد. حدود نیمی از این افزایش را می توان در پیشرفت در عمل پزشکی، به ویژه درمان های آنتی بیوتیکی دنبال کرد.
نیمی دیگر عمدتاً ناشی از کاهش شدید مرگ و میر کودکان در اثر بیماری‌های منتقله از آب است، کاهشی که به دلیل تحویل گسترده آب تمیز به تقریباً کل جمعیت رخ داد – یک دستاورد مهندسی سیالات و کارهای عمومی.
با این حال، تلاش‌های ریاضیدانان، دانشمندان و مهندسان به هم مرتبط است: مهندسان برای موفقیت باید پدیده‌های طبیعی را درک کنند، دانشمندان تلاش می‌کنند تا این درک را ارائه دهند، و ریاضیدانان ابزارهای رسمی و محاسباتی را دنبال می‌کنند که از این تلاش‌ها پشتیبانی می‌کند.

سرفصل های مکانیک سیالات 2 شامل مباحث زیر بوده که به آنها در این دوره پرداخته شده:

روابط دیفرانسیلی:

شامل روابط سینماتیک و دینامیک سیالات، معادلات پیوستگی، روابط بقاء مومنتم بصورت دیفرانسیلی و …

جریان سیال ایده آل:

تعریف جریان غیرچرخشی، تابع جریان و پتانسیل، معادله برنولی در میدان غیر چرخشی، توزیع سرعت و فشار در جریان غیر چرخشی، الگوهای ساده از جریان غیرچرخشی

جریان سیال حقیقی اطراف اجسام:

رژیم جریان (لایه ای و مغشوش)، تنش برشی در اثر لزجت، توضیح لایه مرزی، جدایی، اصطکاک درجدارجریان

نیروی اصطکاک، برآ و پسا:

ضریب اصطکاک روی صفحه تخت، افت اصطکاکی ناشی از اصطکاک پوسته ای، افت فشاری، ضریب پسای اجسام و اثر پارامترهای مختلف در آن، نیروی برآی اجسام مختلف و ضریب آن و غیره

اشاره به جریان سیال تراکم پذیر:

سرعت صوت، جریان یکبعدی ایزنتروپیک، موج ضربه ای

جریان در کانال های باز:

جریان مادون بحرانی و مافوق بحرانی، جریان یکنواخت در کانال، پرش هیدرولیکی

جریان پتانسیل:

شامل ساده سازی برخی مسائل همچنین جریان های دوقطبی، چاه، چشمه و غیره در سیالات

بررسی هیدرولیکی جریان در توربوماشینها:

نحوه تجزیه و تحلیل یک بعدی جریان در توربوماشینها، اشاره ای به دسته بندی پمپهای شعاعی، محوری و مختلط و روابط هیدرولیکی در پمپها، اشاره ای به توربینها و تقسیم بندی آنها و کاربردهای آنها

در آموزش مکانیک سیالات 2، سعی بر این بوده که با پرداختن به تمامی مباحث مهم و کلیدی از سرفصل ها در کنار دوره آموزشی مکانیک سیالات 1، پک کاملی از مکانیک سیالات در اختیار فراگیران فراهم سازیم. همچنین هدف این آموزش بنحوی بوده که پس از یادگیری این دوره آموزشی ویدئویی، دانش پژوه بتواند هرگونه مساله در خصوص مکانیک سیالات و علوم مرتبط با آن را به راحتی تجزیه تحلیل کرده و به حل آنها بپردازند.