مکانیک سیالات ویراست دوم

کتاب مکانیک سیالات نوشته امیررضا زراتی توسط انتشارات جهش به چاپ رسیده است.

موضوع کتاب: مهندسی مکانیک، گرانروی یا لزجت دینامیکی، فشار در سیال در حال سکون و قانون پاسکال

کتاب حاضر براساس تجربه بیش از 20 سال تدریس درس مکانیک سیالات دوره کارشناسی در دانشکده‌های مهندسی عمران تهیه شده است. از این رو مخاطب اصلی این کتاب دانشجویان مهندسی عمران می‌باشند ولی با توجه به یکسان بودن رئوس مطالب، این کتاب برای دانشجویان رشته‌های دیگر مهندسی مثل مکانیک و هوافضا نیز قابل استفاده می‌باشد.

کتاب حاضر از دو بخش اصلی استاتیک و دینامیک سیالات تشکیل شده و به بحث در مورد سیالات پایه می‌پردازد. از این رو در متن کتاب از وارد شدن به مطالب پیچیده و معادلات دیفرانسیل حاکم بر حرکت سیال پرهیز شده است.همچنین تلاش شده تا متن کتاب تا آنجا که ممکن است خلاصه و جامع باشد. برای کامل شدن مطالب مثال‌های متعددی در هر بخش حل شده است. باید توجه شود که مثال‌ها قسمتی از هر مبحث است و بنابراین توصیه می‌شود با دقت مطالعه شود.در پایان هر فصل نیز تعدادی مسائل حل نشده وجود دارد که جواب آنها در انتهای کتاب آمده است. این مسائل نمونه خوبی از طیف وسیعی از مسائل مطرح در مکانیک سیالات می‌باشد و حل آنها برای فهم کامل مباحث بسیار ضروری است.در ادامه مسائل حل نشده، تعدادی سؤال تستی قرار داده شده است. این سؤالات گزیده‌ای جامع از میان سؤالات منتشر شده در کنکورهای سراسری در کشور می‌باشد. امتیاز سؤالات تستی در این است که به صورت ریز مفاهیم درگیر در پدیده‌ها را مطرح می‌کنند و حل آنها در درک مطلب بسیار مفید است.

معرفی مباحث کتاب مکانیک سیالات

فصل اول: خواص سیال

1. مایعات و گازها
2. تعاریف و روابط
3. چگالی
4. وزن مخصوص
5. چگالی نسبی
6. گرانروی یا لزجت دینامیکی
7. گرانروی یا لزجت سینماتیکی
8. مدول حجمی
9. کشش سطحی
10. خاصیت موئینگی

فصل دوم: استاتیک سیالات

1. فشار در سیال در حال سکون و قانون پاسکال
2. توزیع فشار در سیال در حال سکون
3. قانون ظروف مرتبطه
4. توزیع فشار در ظرف مایع
5. فشارسنج‌های لوله‌ای (مانومتر)
6. استفاده از مانومتر برای اندازه‌گیری اختلاف فشار
7. اندازه‌گیری فشارهای بسیار کم
8. میکرو مانومتر
9. نیروی وارد بر سطوح مستوی از طرف سیال در حال سکون
10. محل اثر نیرو
11. روش منشور فشار
12. نیروی وارد بر سطوح منحنی
13. تنش کششی در لوله‌ها و مخازن جدار نازک
14. تعادل نسبی
15. شتاب ثابت در جهت افق
16. شتاب ثابت در جهت قائم
17. قانون کلی توزیع فشار در سیال با حرکت شتابدار
18. توزیع فشار در ظرف در حال دوران – گرداب اجباری
19. نیروی شناوری
20. پایداری اجسام مستغرق
21. پایداری اجسام شناور
22. محاسبه محل مرکز چرخش (متاسنتر)

فصل سوم: دینامیک سیلات، اصول حرکت سیال و معادلات حاکم بر آن

1. تعاریف پایه برای حرکت سیال
2. خط مسیر، خط جریان، خط لکه، تقسیم‌بندی جریان 
3. تقسیم‌بندی جریان با توجه به تعداد مؤلفه‌‌های سرعت (جریان سه‌بعدی – دوبعدی – یک‌بعدی)
4. تقسیم‌بندی جریان از حیث تغییر در مؤلفه‌های سرعت
5. تقسیم‌بندی جریان با توجه به نیروهای وارد بر المان‌های سیال
6. دبی جریان و سرعت متوسط
7. مفهوم حجم کنترل در تحلیل جریان سیال
8. اصل بقاء جم یا معادله پیوستگی
9. معادله پیوستگی در حرکت کلی
10. اصل بقاء اندازه حرکت یا معادله ممنتوم
11. نیروهای وارد بر جرم (سیستم) موجود در حجم کنترل
12. ضریب تصحیح ممنتوم (ضریب بوزینسک)
13. حرکت سیال در حالت دائمی، یکنواخت و ورقه‌ای بین دو صفحه موازی و بزرگ
14. حرکت جریان سیال دائمی، یکنواخت و ورقه‌ای در یک لوله
15. حرکت سیال در حالت دائمی، یکنواخت و آشفته بین دو صفحه موازی و بزرگ
16. بررسی تعداد ضریب دارسی وایسباخ f
17. شرح قسمت‌های مختلف دیاگرام مودی
18. منطقه ورقه‌ای در دیاگرام مودی
19. محاسبه ضریب دارسی وایسباخ توسط رابطه کلبروک وایت

فصل چهارم: کاربرد معادله برنولی در طراحی خط لوله

1. جریان دائمی و غیرقابل تراکم در خط لوله
2. حل مسئله لوله‌ها
3. مسئله گروه I، مسئله گروه II، مسئله گروه III
4. افت‌های موضعی، افت در بازشدگی ناگهانی 
5. جمع‌شدگی ناگهانی
6. افت در طول خم، افت در ورودی (آبگیر)
7. محاسبه افت موضعی در طول معادل
8. حل مسائل شبکه‌های لوله ساده

فصل پنجم: تحلیل ابعادی و اصول ساخت مدل‌های هیدرولیکی

1. ابعاد و واحدهای اصلی
2. تبدیل واحدها از روش تحلیل ابعادی
3. برقراری ارتباط بین عوامل مؤثر در یک پدیده به روش ابعادی
4. تئوری n باکینگهام
5. ترم‌های بی‌بعد و اهمیت آنها
6. اصول ساخت مدل‌های هیدرولیکی و شبیه‌سازی
7. اصول شبیه‌سازی و طرح مدل هیدرولیکی