با توجه به این که استاتیک و تحرک شاره‌ها در طبیعت، صنعت و زندگی روزمره انسان کاربرد فراوان دارد، لذا دانشمندان آزمایشهای گسترده و اغلب مبتکرانه ای را در این زمینه ترتیب می‌دهند. این آزمایشها بیشتر کاربرد صنعتی دارند و همین امر سبب ایجاد علمی به نام مکانیک سیالات شده است. لازم است ذکر شود که مکانیک سیالات محاسباتی، در صنایع هوایی و ساخت سفینه‌های فضایی کاربرد دارد ، به همین دلیل نیاز به تحقیقات و پژوهشهای علمی و عملی در مکانیک سیالات وجود دارد. حل المسائل کتاب مکانیک سیالات وایت سیال را ماده‌ای تعریف می‌کنند که وقتی تنش برشی هر چند کوچکی وجود داشته باشد، شکل آن بطور پیوسته تغییر کند. جسم جامد وقتی تحت تاثیر تنش برشی قرار بگیرد، تغییر مکان معینی می‌دهد و یا کاملا می‌شکند. مثلا قطعه جامد وقتی تحت تاثیر تنش برشی قرار بگیرد، تغییر شکلی می‌دهد که آن را با زاویه Δα مشخص کرده‌ایم. اگر به جای آن یک ذره سیال قرار داشت، Δα ثابتی وجود نداشت، حتی اگر تنش بینهایت کوچک می‌بود. در عوض تا وقتی که تنش برشی اعمال شود، یک تعییر شکل پیوسته ادامه دارد. در موادی مانند پارافین که گاهی آنها را پلاستیک می‌نامیم، هر دو نوع تغییر شکل برشی را می‌توان یافت که اگر به مقدار معینی کمتر باشد، تغییر مکانهایی مشابه تغییر مکان جسم جامد بوجود می‌آید و اگر مقدار تنش برشی بیش از این مقدار باشد، به تغییر شکل پیوسته‌ای مشابه تغییر شکل سیال می‌انجامد. مقدار این تنش برشی حد فاصل، به نوع و حالت ماده بستگی دارد.
سیالات (برای مطالعه بیشتر درمورد سیالات میتوانید به مقاله جزوه ترمودینامیک ۱ صنعتی شریف مراجعه فرمایید) برای زندگی ضروری است زیرا:
– %۹۵ بدن انسان آب است.
– به هر ماده که نگاه کنیم یا خود یک سیال است یا در مجاورت یک سیال قرار دارد .
– ۷۵٪ سطح زمین از آب پوشیده شده است.
– ۱۰۰٪ هوا را تشکیل می دهد.
– اتمسفر زمین تا ۱۷ کیلومتر بالاتر از سطح زمین امتداد دارد. حل مسائل کتاب مکانیک سیالات وایت
علاوه بر موارد فوق در علوم هواشناسی، اقیانوس شناسی، هیدرولوژی، مسائل آبیاری، کنترل سیلاب ها، دفع فاضلاب ها، حرکت پرتابه ها، هواپیما ها، موشک ها و کشتی ها، جریان روغن و گاز ها در لوله ها، مطالعات پزشکی درباره ی دستگاه تنفس، و جریان، خون اساسا با جریان سیال سرو کار دارند.
تاریخ بشر در اثر علم سیالات متحول شده است:
– زمین ریخت‌شناسی
– مهاجرت و تمدن بشر
– روشها و تئوریهای ریاضیات و علوم جدید
– جنگ‌افزارها
علم بررسی رفتار سیالات در حالت س یا حرکت و اثرات سیال بر مرزهای جامد یا سیال می باشد .و مکانیک سیالات از دو دیدگاه مورد بررسی قرار می‌گیرد:
۱- بررسی حرکت سیالات در حالت کلی بسیار پیچیده میباشد؛ بنابراین همواره با استفاده از ساده‌سازی‌های مختلف راه را برای بررسی‌های گوناگون هموار می‌نماییم و برای جلوگیری از خطاهای مختلف از تلفیق روش‌های تجربی و تئوری استفاده می‌کنیم.
حالت‌های مختلف ماده:
– سیال: مایع و گاز
– جامد
۲- تفاوت اساسی این دو دسته در واکنش آنها نسبت به نیروی برشی میباشد. جامدات در مقابل یک تنش برشی یا یک تغییر شکل معین و ثابت مقاومت می‌کند.ولی اگر تنش برشی (هر قدر هم که کوچک باشد) به یک سیال وارد شود تا زمانی که این تنش به سیال وارد می شود؛ سیال در حال تغییر فرم خواهد بود.به عبارت دیگر می توان گفت در واقع سیال در مقابل تنش برشی تغییر شکل ممتد می دهد .
در اینجا حل المسائل کتاب مکانیک سیالات وایت (white) که از مراجع این علم در جهان و کشورمان می باشد، در اختیار شما خوانندگان عزیز قرار خواهد گرفت.
مراحل حل مسائل سیالات:
۱- مطالعه مسئله، و بیان خلاصه آن.
۲- جمع آوری اطلاعات مورد نیاز.
۳- بیان خواسته های مساله.
۴- ترسیم یک طرحواره ی مناسب.
۵- بیان فرض های مناسب و تشخیص شرایط جریان (مانند پایداری و ناپایداری جریان؛ تراکم پذیری یا ناپذیر بودن؛ ویسکوز یا نا ویسکوز بودن؛ معادله های انتگرالی مورد نیاز است یا غیر انتگرالی). حل المسائل کتاب مکانیک سیالات وایت
۶- حل پارامتری (تا جایی که ممکن است)، و کاربرد دستگاه آحاد SI یا BG برای حل عددی.
۷- بیان آحاد نتایج حاصله، و استفاده از تعداد ارقام با معنی مورد نیاز برای این نتایج.
درباره این سایت