آموزش رایگان مکانیک سیالات پیشرفته

آموزش رایگان مکانیک سیالات پیشرفته یکی از دروس رشته مهندسی شیمی در دوره کارشناسی‌ارشد به ارزش 3 واحد است. مکانیک سیالات شاخه‌ای از مکانیک کاربردی است که با رفتار مایعات و گازها در حالت ساکن و یا در‌حال حرکت سروکار دارد. جنبه تئوری مکانیک سیالات که اخیراً با پیشرفت علوم کامپیوتر توسعه پیدا کرده‌است، دینامیک سیالات محاسباتی یا CFD است که معادلات دیفرانسیل پاره‌ای حاکم بر جریان سیال را به‌صورت عددی حل می‌کند و مانند یک آزمایشگاه مجازی به کمک این تکنیک می‌توان جریان سیال را هم به‌صورت آرام و آشفته مورد مطالعه قرار داد. به کمک تکنیک دینامیک سیالات محاسباتی می‌توان جریان‌های چند‌فازی مانند حرکت هم‌زمان جریان های گاز- مایع، گاز-جامد و مایع-مایع مطالعه کرد که کاربردهای زیادی در صنعت دارد. 

مکانیک سیالات پیشرفته کاربردهای متنوعی هم در زندگی روزمره و هم در صنعت دارد. محدوده کاربردهای علمی آن، بی‌انتها است، از سیستم‌های بیولوژیکی گرفته تا اتومبیل‌ها، هواپیما، موشک‌ها، راکتورهای شیمیایی، پالایشگاه‌ها، پتروشیمی‌ها، خطوط انتقال نفت و گاز و غیره کاربرد دارد. مطالعه حرکت خون در رگ‌ها، قلب، شش‌ها و اختلاط سوخت مایع و هوا در محفظه‌ی احتراق موتورها به کمک علم مکانیک سیالات انجام می‌شود. 

حل دقیق مسئله‌ی سیال لزج ابتدا توسط ریاضیدان یونانی، ارشمیدس در دو اصل شناوری ارائه شد. قدم بعدی توسط توریچلی برداشته شد که در سال 1644 بیان کرد که سرعت جریان یک مایع لزج خروجی از یک سوراخ و مخزن، برابر با سرعتی است که مایع هنگام سقوط آزاد به آن می‌رسد، بعداً با‌توجه‌به قانون لزج خطی پیشنهاد شده توسط نیوتن، ایشان اولین تحلیل جریان لزج را با به‌دست آوردن توزیع درست سرعت در اطراف یک استوانه چرخان انجام داد.

تلاش‌های اولیه برای حل مسائل سیالات ایده‌آل بدون اصطکاک صورت گرفته است. اولین فرد در این مسیر دانیل برنولی بود که در سال 1738 رابطه بین گرادیان فشار و شتاب در یک جریان غیرلزج را تشریح کرد. بعد از آن در سال 1755 لئونارد اولر معادله‌ی مشهور جریان بدون اصطکاک را به‌دست آورد که امروزه نام برنولی بر آن گذاشته شده‌است.