مشخصات پژوهش

عنوان	مقدمه ای بر مکانیک سیالات
نوع پژوهش	کتاب
کلیدواژه‌ها	استاتیک سیالات- دینامیک سیالات-جریان در مجرای تحت فشار-لایه مرزی-توربوماشین
چکیده	علم مکانیک سیالات، مطالعه رفتار سیالات اعم از مایعات و گازها در حالت سکون و یا حرکت می باشد. این علم، کاربردهای گسترده ای در علوم مهندسی دارد. با توجه به اهمیت فوق العاده ای که آب و سایر مایعات در زندگی روزمره دارند، مکانیک سیالات در تمام حوزه های صنعتی و غیرصنعتی نظیر احداث شبکه آب و فاضلاب، شبکه های لوله کشی آب، نفت و گاز، شبکه های آبیاری تحت فشار، ایجاد کانال های آبرسانی، احداث سدها و ....کاربرد دارد. از موارد دیگر کاربردی علم مکانیک سیالات می توان به ساخت انواع هواپیماها، کشتی ها، دستگاه های هیدرولیکی مثل جک ها و جرثقیل ها و ....اشاره کرد. کتاب Introduction to Fluid Mechanics تالیف William S. Janna در 13 فصل نگارش شده و یکی از کتب مرجع برای مهندسین و محققین رشته های مهندسی بوده که مقبولیت خود را مدیون تلفیق مباحث تئوری و کاربردهای عملی است. ترجمه این کتاب تحت عنوان " مقدمیه ای بر مکانیک سیالات" انجام شده و به نظر اینجانب یکی از کاملترین کتابهایی است که در زمینه مکانیک سیالات به چاپ رسیده است. ترجمه این کتاب می تواند کمک شایانی برای محققین علم مکانیک سیالات باشد. مخاطبین این کتاب دانشجویان کارشناسی و کارشناسی ارشد رشته های مهندسی آب، عمران، مکانیک، بیوسیستم، شیمی، کشتی سازی، هوافضا، بهداشت محیط و ... بوده که امیدوارم بتوانند از آن بهره مند گردند. فصل 1 ، به عنوان مقدمه کتاب به ارائه تعاریف مرتبط با مکانیک سیالات می پردازد. فصل 2، مطالب مربوط به ایستایی سیالات، شامل اندازه گیری فشار، فشار وارده از طرف سیالات در حال سکون، شناوری و بحث پایداری می باشد. در فصل 3، معادلات اساسی مکانیک سیالات از معادلات عمومی بقا استخراج می گردند. همچنین مفهوم حجم کنترل تشریح می گردد و در نهایت معادلات پیوستگی، مومنتوم، انرژی و برنولی ارائه می گردند. در فصل 4، مدلسازی و تحلیل ابعادی تشریح گردیده و روشهای رالیق( Rayleigh) و پی-باکینگهام (Pi-Buckingham) و همچنین روش ارزیابی (Inspection) معرفی می گردند. علاوه بر این، در این فصل به بحث پیرامون همگنی از لحاظ ابعادی پرداخته می شود و با ارائه مثال نحوه استفاده از تحلیل ابعادی در ایجاد همبستگی بین داده ها پرداخته می شود. همچنین تکنیکهای ریاضی برای مدلسازی پروتوتایپ تشریح می گردند. در فصل 5، یکی از کاربردهای مهم مفاهیم اساسی بیان شده ارائه می گردد. مورد کاربرد مفاهیم عبارتست از جریان غیرقابل تراکم در آبراهه ها که برای مهندسین عمران از اهمیت بسزایی برخوردار است. موضوعات بیان شده در این بخش شامل جریان های آرام و آشفته، اندازه اسمی لوله ها، اندازه استاندارد لوله ها، ضریب اصطکاک، زبری لوله، حداقل افت، مقاطع غیردایره ای و ابعاد پمپ برای سیستمهای لوله کشی می باشند. همچنین معادلات ضریب اصطکاک برای دیاگرام مودی ارائه می گردد. علاوه بر این همبستگی های لازم برای لوله های سیم پیچ و لوله های پره دار بیان می شود. فصل 6 به ادامه بیان کاربردهای جریان سیال در عبور از اجسام و اعمال نیروهای فشاری و کششی(دراگ) می پردازد. همچنین تحلیل هایی در خصوص جریان عبوری از پیرامون تراکتورها، اتومبیلها و جریان سیال عبوری پیرامون دوچرخه و دوچرخه سوار ارائه می گردد. فصل 7 در زمینه جریان در کانالهای باز می باشد که از اهمیت بسزایی برای مهندسین عمران برخوردار است. چند بخش اول این فصل ساختاری مشابه آنچه در کتب هیدرولیک کلاسیک مشاهده می شود دارند. فصل 8 مقدمه ای بر جریان های قابل تراکم می باشد. مطالب اساسی که در این بخش بیان می شود راه حل بسیاری از مسائل کاربردی در ورطه عمل می باشد. در یک دوره تک ترمی تکمیل فصل 8 ممکن است با پایان نیمسال تحصیلی مصادف گردد. باقیمانده مطالب برای مطالعه مکانیک سیالات برای دانشجویان سطح دوم یا سطح متوسط در نظر گرفته شده است. در فصل 9، مطالب مربوط به توربو ماشینها شامل ضوابط طراحی، تشریح ماشین آلات تجاری موجود و نصب آنها ارائه می شود. همچنین روشهای مورد استفاده برای انتخاب پمپ و توربین های هیدرولیکی برای وضعیتهای مختلف، برای مثال بخشی پیرامون پروانه های آسیابهای بادی بیان می گردد. فصل 10 اطلاعات مربوط به روشهای اندازه گیری در مکانیک سیالات شامل اندازه گیری خصوصیات سیال، جریان در آبراهه های بسته و باز را ارائه می نماید. برخی از مطالب مرتبط با ریاضی و مسائل کلاسیک مکانیک سیالات در ادامه بیان گردیده است. فصل 11، مقدمه ای بر معادلات حرکت برای سیستمهای ایزوترمال (معادلات ناویر-استوکس) می باشد. همچنین کاربردهای آن در چند مساله مربوط به جریان آرام ارائه می گردد. فصل 12 راه حل های ساده ای برای معادلات جریان های غیرلزج و روشهایی برای برهم نهی معادلات برای دستیابی به معادلات جریان های پیچیده را ارائه می نماید. فصل 13 به بحث پیرامون جریان های لایه مرزی می پردازد. نحوه استخراج معادلات لایه مرزی در این بخش بیان گردیده و کاربرد آن در مساله جریان بر روی یک سطح هموار بررسی می گردد. معادلات انتگرالی مومنتوم نیز بدست آمده و کاربرد آن در جریان های آرام و آشفته بر روی سطح هموار بررسی می گردد.
پژوهشگران	چنور عبدی (نفر سوم)، نشاط جهان نمایی (نفر دوم)، پیام خسروی نیا (نفر اول)