آموزش رایگان مکانیک سیالات پیشرفته

مکانیک سیالات شاخه‌ای از علوم مهندسی است که در آن از تعادل (استاتیکی و دینامیکی) سیالات صحبت می­‌شود. هرجا که سیال ساکن و یا در حرکت باشد، معادلات و قوانین مکانیک سیالات قابل استفاده بوده و با حل آن‌ها می‌­توان رفتار سیستم، شامل سیال را پیش­‌بینی نمود. باتوجه‌به ماهیت غیرخطی روابط حاکم، طبیعی است که پاسخ‌یابی آن­‌ها در اغلب موارد به ابزار ریاضی کافی نیاز دارد. در این درس که برای دانشجویان کارشناسی‌ارشد مکانیک، هوافضا، عمران و مهندسی شیمی تهیه گردیده، سعی شده که ابزار لازم برای آنالیز دسته‌­ای از مسائل دینامیک سیالات در اختیار دانشجو قرار گیرد به‌طوری‌که بتواند از آن در تجزیه‌وتحلیل مسائل تحقیقاتی و کاربردی استفاده نماید.

اغلب در دروس مربوط به علوم سیالاتی در تحصیلات تکمیلی، کمی هم‌پوشانی وجود دارد. به عنوان مثال مطالب مربوط به سیال لزج و معادلات ناویر-استوکس علاوه بر مکانیک سیالات پیشرفته در دروس انتقال حرارت و تئوری لایه مرزی نیز بررسی می‌گردد. از این رو تمرکز مطالب این مجموعه چنان که پیش‌تر گفته شد، بر بخش دوم کتاب یعنی جریان سیال ایده‌­آل یا جریان پتانسیل است.

در بخش نخست مفاهیم اولیه و معادلات پایه مورد بحث قرار می‌­گیرد. برای ارائه بهتر موضوعات به‌ویژه درباره نگاه لاگرانژی و اویلری (مختصات مادی و فضایی) مطالب کتاب را در این قسمت بسط داده‌­ایم. در فصل دوم، سینماتیک جریان مورد بحث قرار گرفته است که ضمن حل مثال، خطوط مهم میدان‌های جریان سیال، خط جریان، خط مسیر، خط رگه و خط زمان معرفی شده‌اند. فصل سوم این دوره نیز تماماً به فرم‌های دیگر معادلات حاکم مانند معادله برنولی، کراکو و ورتیسیتی اختصاص دارد.

در بخش دوم به جریان پتانسیل می­‌پردازیم که فصول چهارم و پنجم کتاب را شامل می‌­شود. در فصل چهارم جریان پتانسیل دو‌بعدی بررسی می­‌شود که در آن از تئوری توابع مختلط استفاده شده است. در این فصل علاوه بر بررسی جریان‌های پایه، تبدیل شوارتز-کریستوفل و کاربرد جالب آن در تئوری خطوط جریان آزاد نیز آمده است. تبدیل ژوکوفسکی و کاربرد آن نیز از مباحث این فصل است. در فصل پنجم کتاب نیز جریان پتانسیل سه‌بعدی بررسی شده است. در این قسمت ضمن حل کلی معادله پتانسیل (معادله لاپلاس) جریان‌های پایه (چشمه و چاه) و متقارن محوری تجزیه‌وتحلیل می‌‌شود.

منبع دوره مکانیک سیالات پیشرفته چیست؟

مرجع این درس کتاب مبانی مکانیک سیالات نوشته ایان کوری – ویرایش چهارم است که دو بخش نخست آن به‌طور کامل در این دوره تدریس شده است.

***این دوره درحال تکمیل است***