دانلود کتاب مکانیک سیالات

توضیحات

مکانیک شاره‌ها یا مکانیک سیالات (به انگلیسی: Fluid mechanics) یکی از شاخه‌های وسیع در مکانیک محیط‌های پیوسته را تشکیل می‌دهد. مکانیک سیالات هم با همان اصول مربوط به مکانیک جامدات آغاز می‌شود، ولی آن‌چه که سرانجام آن دو را از هم متمایز می‌سازد، این است که سیالات بر خلاف جامدات قادر به تحمل تنش برشی نیست.

با دانستن این مسئله معادله‌هایی برای تحلیل حرکت سیالات طرح‌ریزی شده است. این معادلات به احترام ناویه و استوکس دو ریاضی‌دان بریتانیایی و فرانسوی به نام معادلات ناویه-استوکس نامیده می‌شوند. درس مکانیک سیالات از دروس اساسی بسیاری از رشته‌های مهندسی در دوره‌های کارشناسی و تحصیلات تکمیلی به شمار می‌رود.

کتاب “Fluid Mechanics” نوشته فرانک ام. وایت (Frank M. White) یکی از کتاب‌های معتبر و مشهور در زمینه مکانیک سیالات است که به‌طور گسترده‌ای در دانشگاه‌ها و موسسات آموزشی به‌عنوان منبع درسی مورد استفاده قرار می‌گیرد. این کتاب مباحث مختلف مکانیک سیالات را به تفصیل و با جزئیات بالا پوشش می‌دهد. در ادامه به برخی از مهم‌ترین مباحثی که در این کتاب مورد بحث قرار گرفته است، اشاره می‌کنم:

1. مبانی و مفاهیم پایه

• تعاریف اولیه: شامل تعریف سیال، فشار، دما، چگالی و ویسکوزیته.
• قوانین بنیادی: قوانین نیوتن، قانون پاسکال و اصل ارشمیدس.

2. هیدرواستاتیک

• توزیع فشار در سیالات: قانون پاسکال و فشار در مایعات و گازها.
• نیروهای هیدرواستاتیکی: محاسبه نیروهای وارد بر سطوح صاف و منحنی در سیالات ساکن.
• شناوری و پایداری: اصل ارشمیدس و تحلیل پایداری اجسام شناور.

3. معادلات بنیادی جریان سیال

• معادله پیوستگی: بقای جرم در جریان سیال.
• معادلات مومنتوم: معادلات ناویر-استوکس و معادلات اویلر.
• معادله انرژی: تحلیل انرژی در جریان سیال و معادله برنولی.

4. تحلیل ابعادی و تشابه

• قوانین تشابه: بررسی پارامترهای بی‌بعد و کاربرد آن‌ها در مدل‌سازی.
• آنالیز ابعادی: استفاده از تئوری π باکینگهام برای کاهش تعداد متغیرها.

5. جریان لایه‌ای و آشفته

• جریان آرام: ویژگی‌های جریان لایه‌ای و معادلات مربوط به آن.
• جریان آشفته: توصیف جریان آشفته، مدل‌های توربولانس و پروفیل‌های سرعت.

6. جریان در لوله‌ها و کانال‌ها

• افت فشار: محاسبه افت فشار در لوله‌ها با استفاده از معادلات دارسی-ویسباخ و هاگن-پویزیله.
• جریان کانال باز: بررسی جریان در کانال‌های باز و محاسبه پروفیل‌های سطح آزاد.

7. جریان اطراف اجسام

• نیروهای آیرودینامیکی و هیدرودینامیکی: بررسی نیروهای برآ و پسا.
• جریان لایه مرزی: تحلیل لایه مرزی و انتقال حرارت و جرم در آن.

8. جریان متغیر با زمان

• جریان ناپایا: تحلیل جریان‌هایی که با زمان تغییر می‌کنند.
• امواج: بررسی امواج فشاری و شوک‌ها در سیالات تراکم‌پذیر.

9. ماشین‌های سیالات

• پمپ‌ها و توربین‌ها: تحلیل عملکرد و طراحی پمپ‌ها و توربین‌ها.
• کمپرسورها و فن‌ها: بررسی اصول کاری و کاربردهای آن‌ها.

کتاب فرانک وایت با ارائه مثال‌ها، تمرین‌ها و مسائل کاربردی به دانشجویان کمک می‌کند تا مفاهیم تئوری را بهتر درک کرده و آن‌ها را در مسائل واقعی بکار گیرند. این کتاب یک منبع جامع و مفید برای دانشجویان و مهندسانی است که در زمینه مکانیک سیالات فعالیت می‌کنند.

کاری از:Frank M. White

اطلاعات فایل :زبان انگلیسی/885صفحه/حجم :14.75M

آموزش دانلود