آموزش مکانیک سیالات

فصل اول:

این فصل که تنش برشی در سیالات و کشش سطحی اصلی ترین مسائل آن را در بر می گیرد و بیشتر سوالات در آزمون ها و کنکورها از این دو مبحث می باشد، شامل 5 قسمت توضیح کامل درس با حل مثال، 8 قسمت حل تمرین های فراوان و بسیار مهم به منظور دستیابی به تسلط صد در صدی بر این فصل و 9 قسمت حل تست های کنکور کارشناسی ارشد رشته های مهندسی مکانیک، مهندسی عمران و مهندسی شیمی می باشد. در این فصل بیشتر از مباحث تنش برشی در سیالات و کشش سطحی که بخش مهمی از سوالات آزمون ها و کنکورها را تشکیل می دهد سوال حل شده است اما مباحث دیگری هم بیان شده که شامل موارد زیر است:

• آشنایی مختصر و مفید با مفاهیم و اصطلاحات رایج در درس مکانیک سیالات مانند جریان لزج و غیر لزج، جریان دائمی و گذرا، جریان یکنواخت و غیر یکنواخت، جریان تراکم پذیر و تراکم ناپذیر، جریان آرام و آشفته، خواص شدتی و گسترده و …
• توضیح و حل مثال از مفاهیم اساسی و پایه ای درس مکانیک سیالات از جمله چگالی نسبی، دبی حجمی، دبی جرمی، قانون گاز ایده آل، دما و فشار اشباع ، انرژی در سیالات، و ….
• آشنایی با مفهوم کاویتاسیون
• آشنایی با مفهوم ضریب تراکم پذیری
• آشنایی با مفاهیم ویسکوزیته دینامیکی یا مطلق، ویسکوزیته سینماتیکی
• تغییرات ویسکوزیته با دما در مایعات و گازها
• آشنایی با مفهوم تنش برشی
• آشنایی با مفهوم کشش سطحی
• آشنایی با انواع سیالات غیر نیوتنی

 فصل دوم:

عمده مسائل این فصل شامل سه بخش بسیار مهم می باشد. بخش اول تغییرات  فشار در سیالات ساکن و در سیالات در حال حرکت به صورت جسم صلب و در سیالات در حال چرخش در محفظه استوانه ای شکل، بخش دوم محاسبه نیروهای وارد بر دریچه های صاف و منحنی الشکل و محاسبه مرکز فشار و بخش سوم محاسبه نیروهای شناوری می باشد که اصلی ترین مسائل آن را در بر می گیرد و بیشتر سوالات در آزمون ها و کنکورها از این سه مبحث می باشد. این فصل شامل 10 قسمت توضیح کامل درس با حل مثال، 11 قسمت حل تمرین های فراوان و بسیار مهم به منظور دستیابی به تسلط صد در صدی بر این فصل و 17 قسمت حل تست های کنکور کارشناسی ارشد رشته های مهندسی مکانیک، مهندسی عمران و مهندسی شیمی می باشد. در این فصل بیشتر از مباحث تغییرات  فشار در سیالات ساکن، سیالات در حال حرکت به صورت جسم صلب و سیالات در حال چرخش در محفظه استوانه ای شکل و محاسبه نیروهای وارد بر دریچه های صاف و منحنی الشکل و مرکز فشار و نیروهای شناوری سوال حل شده است اما مباحث دیگری هم بیان شده که شامل موارد زیر می باشد:

• آشنایی با مفاهیم فشار مطلق و نسبی در سیالات ساکن
• آشنایی با مانومتر ها و بارومترها
• آشنایی با نیروهای هیدرواستاتیک وارد بر دریچه های صاف در حالت افقی، عمودی و مایل
• آشنایی با منشور فشار
• آشنایی با نیروهای هیدرواستاتیک افقی و عمودی وارد بر دریچه های منحنی الشکل
• آشنایی با مرکز فشار و نحوه محاسبه آن
• آشنایی با نیروی بویانسی
• آشنایی با مفهوم پایداری در اجسام شناور و غوطه ور
• آشنایی با تغییرات فشار در سیالات در حال حرکت به صورت جسم صلب
• آشنایی با تغییرات فشار در سیالات در حال چرخش در محفظه استوانه ای شکل

فصل سوم:

عمده مسائل این فصل شامل سه بخش بسیار مهم می باشد. بخش اول قانون بقای جرم در سیالات و دبی حجمی، بخش دوم تحلیل مومنتوم خطی و دورانی در یک حجم کنترل و بخش سوم شامل معادله برنولی و انرژی می باشد که اصلی ترین مسائل آن را در بر می گیرد و بیشتر سوالات در آزمون ها و کنکورها از این سه مبحث می باشد. این فصل شامل 15 قسمت توضیح کامل درس با حل مثال، 11 قسمت حل تمرین های فراوان و بسیار مهم به منظور دستیابی به تسلط صد در صدی بر این فصل و 19 قسمت حل تست های کنکور کارشناسی ارشد رشته های مهندسی مکانیک، مهندسی عمران و مهندسی شیمی می باشد. در این فصل بیشتر از مباحث بقای جرم در سیالات، دبی حجمی در سیالات، محاسبه نیروهای فشار و مومنتوم در سیال در حال حرکت و معادله انرژی و برنولی در سیالات سوال حل شده است اما مباحث دیگری هم بیان شده که شامل موارد زیر می باشد:

• آشنایی با قانون انتقال رینولدز
• آشنایی با قانون بقای جرم در سیالات تراکم پذیر و تراکم ناپذیر
• آشنایی با شارش حجمی (دبی حجمی)
• آشنایی با روش محاسبه سرعت متوسط
• آشنایی با نیروهای مومنتوم و فشار در سیالات در حال حرکت
• آشنایی با نیروهای مومنتوم در برخورد سیال با جسم متحرک
• آشنایی با خط تراز هیدرولیک و خط تراز انرژی
• آشنایی با پیزومتر و لوله پیتوت
• آشنایی با معادلات انرژی و برنولی
• آشنایی با دبی و هد پمپ و توان مصرفی در پمپ ها
• آشنایی با دبی و هد توربین و توان تولیدی در توربین ها

فصل چهارم:

عمده مسائل این فصل شامل چهار بخش بسیار مهم می باشد. بخش اول جریان داخلی و مفاهیم آن شامل جریان آرام و متلاطم، ناحیه در حال توسعه و ناحیه توسعه یافته، بخش دوم تحلیل معادله انرژی در جریان داخلی و محاسبه اتلافات شامل تلفات به علت تنش برشی و آشنایی با نمودار مودی و تلفات فرعی می باشد. بخش سوم شامل لوله های سری و موازی و جریان سیال بین سه مخزن و آخرین بخش نیز جریان بین دو صفحه موازی که صفحه پایین ثابت و صفحه بالا با سرعت ثابت حرکت می کند (جریان کوئت) می باشد. این چهار بخش اصلی ترین مسائل این فصل را در بر می گیرد و بیشتر سوالات در آزمون ها و کنکورها از این چهار مبحث می باشد. این فصل شامل 11 قسمت توضیح کامل درس با حل مثال، 7 قسمت حل تمرین های فراوان و بسیار مهم به منظور دستیابی به تسلط صد در صدی بر این فصل و 8 قسمت حل تست های کنکور کارشناسی ارشد رشته های مهندسی مکانیک، مهندسی عمران و مهندسی شیمی می باشد. کلیه مباحث بیان شده در این فصل شامل موارد زیر می باشد:

• آشنایی با مفاهیم جریان داخلی
• آشنایی با نواحی در حال توسعه و توسعه یافته
• آشنایی با جریان آرام و متلاطم در جریانهای داخلی
• آشنایی با محاسبه طول توسعه یافتگی
• آشنایی با روابط حاکم بر جریان آشفته در جریانهای داخلی
• آشنایی با عدد رینولدز
• آشنایی با محاسبه عدد رینولدز در مقاطع غیر دایروی
• آشنایی با محاسبه ضریب اصطکاک دارسی-ویسباخ و فانینگ
• آشنایی با تلفات ویسکوز در لوله های صاف و زبر
• آشنایی با نمودار مودی
• آشنایی با محاسبه هد تلف شده در اثر اصطکاک در سیالات لزج
• آشنایی با افت های فرعی و محاسبه هد تلف شده در اتصالات
• آشنایی با معادله انرژی در جریان داخلی
• آشنایی با هد پمپ و توربین در جریان داخلی با در نظر گرفتن تلفات
• آشنایی با لوله های سری و موازی و قوانین حاکم بر آنها
• آشنایی با جریان سیال بین سه مخزن
• آشنایی با جریان کوئت (Couette Flow)

فصل پنجم:

عمده مسائل این فصل شامل سه بخش بسیار مهم می باشد. بخش اول روش بدست آوردن اعداد بی بعد حاکم بر مسئله با روش پی باکینگهام، بخش دوم تشابه هندسی، سینماتیکی و دینامیکی و بخش سوم نیز مسائل مربوط به برابری اعداد بی بعد در نمونه واقعی و مدل آزمایشگاهی می باشد. این سه بخش اصلی ترین مسائل این فصل را در بر می گیرد و بیشتر سوالات در آزمون ها و کنکورها از این سه مبحث می باشد. این فصل شامل 5 قسمت توضیح کامل درس با حل مثال، 2 قسمت حل تمرین های فراوان و بسیار مهم به منظور دستیابی به تسلط صد در صدی بر این فصل و 4 قسمت حل تست های کنکور کارشناسی ارشد رشته های مهندسی مکانیک، مهندسی عمران و مهندسی شیمی می باشد. کلیه مباحث بیان شده در این فصل شامل موارد زیر می باشد:

• آشنایی با آنالیز ابعادی
• آشنایی با اعداد بی بعد مهم
• آشنایی با روش بدست آوردن اعداد بی بعد
• آشنایی با روش پی باکینگهام
• آشنایی با تشابه هندسی
• آشنایی با تشابه سینماتیکی
• آشنایی با تشابه دینامیکی
• آشنایی با محاسبات اعداد بی بعد نمونه واقعی و مدل آزمایشگاهی

فصل ششم:

عمده مسائل این فصل شامل چهار بخش بسیار مهم می باشد. بخش اول مفاهیم سینماتیک سیالات و محاسبه شتاب و گرادیان فشار در سیال، بخش دوم معادله خط جریان و خط مسیر، بخش سوم بردار نرخ چرخش و بردار گردابه (ورتیسیته)و آخرین بخش نیز تابع جریان و پتانسیل سرعت می باشد. این چهار بخش اصلی ترین مسائل این فصل را در بر می گیرد و بیشتر سوالات در آزمون ها و کنکورها از این چهار مبحث می باشد. این فصل شامل 5 قسمت توضیح کامل درس با حل مثال، 4 قسمت حل تمرین های فراوان و بسیار مهم به منظور دستیابی به تسلط صد در صدی بر این فصل و 4 قسمت حل تست های کنکور کارشناسی ارشد رشته های مهندسی مکانیک، مهندسی عمران و مهندسی شیمی می باشد. کلیه مباحث بیان شده در این فصل شامل موارد زیر می باشد:

• آشنایی با میدان جریان
• آشنایی با میدان سرعت و شتاب
• آشنایی با مشتق مادی
• آشنایی با دیدگاه اویلری و لاگرانژی
• آشنایی با خط جریان (streamline)، خط مسیر (pathline)، خط اثر (streakline)
• آشنایی با معادله پیوستگی در سیالات
• آشنایی با نرخ کرنش حجمی
• آشنایی با بررسی تراکم پذیری سیال بر اساس میدان سرعت داده شده
• آشنایی با بررسی چرخش سیال بر اساس میدان سرعت داده شده
• آشنایی با بردار نرخ چرخش (Rate of rotation vector) و بردار گردابه (Vorticity vector)
• آشنایی با نرخ کرنش حجمی
• آشنایی با تابع جریان (Stream function)
• آشنایی با پتانسیل سرعت φ (Velocity potential)