دانلود ترجمه کتاب مکانیک سیالات فاکس فارسی

دانلود کتاب مکانیک سیالات فاکس فارسی-ویرایش جدید

دانلود کتاب

این متن برای دوره مقدماتی مکانیک سیاالت نوشته دانلود کتاب مکانیک سیالات فاکس ترجمه فارسی است. رویکرد ما به این موضوع بر مفاهیم فیزیکی مکانیک سیاالت و
روشهای تجزیه و -تا به راحتی شناسایی و دنبال شوند. اطالعات
مهم اضافی در مورد متن و رویه های ما در “یادداشت به دانش آموزان” در بخش 1.1 آورده شده است. ما از شما می خواهیم
که این بخش را به دقت مطالعه کنید و رویه های پیشنهادی را در رویکردهای حل مسئله و ارائه نتایج خود ادغام کنید.
واحدهای SI و انگلیسی
واحدهای SI در حدود 70 درصد از مسائل نمونه و انتهای فصل استفاده می شوند. واحدهای مهندسی انگلیسی در مشکالت
باقی مانده برای ارائه تجربه با این سیستم سنتی و برجسته کردن تبدیلها در بین سیستمهای واحد حفظ میشوند.
مقدمه ای بر مکانیک سیاالت فاکس و مک دونالد

دانلود کتاب مکانیک سیالات فاکس ترجمه فارسی

اهداف و مزایای استفاده از این متن
توضیحات کامل ارائه شده در متن، همراه با مثالهای مفصل متعدد، این کتاب را برای دانشآموزان قابل درک میکند و باعث
میشود که مربی از روشهای سنتی تدریس سخنرانی خارج شود. زمان کالس را می توان برای آوردن مطالب بیرونی، گسترش
موضوعات خاص )مانند جریان غیر نیوتنی، جریان الیه مرزی، باال بردن و کشیدن، یا روش های تجربی(، حل مسائل مثال، یا
توضیح نکات دشوار مسائل تکلیف تعیین شده استفاده کرد. بنابراین، هر دوره کالسی را می توان به بهترین نحو برای رفع
نیازهای دانش آموزان استفاده کرد.

دانلود رایگان کتاب مکانیک سیالات فاکس ترجمه فارسی

وقتی دانشآموزان درس مکانیک سیاالت را به پایان میرسانند، انتظار داریم که بتوانند معادالت حاکم را برای مسائل مختلف،
از جمله مسائلی که قبالً با آنها مواجه نشدهاند، اعمال کنند. ما به ویژه بر مفاهیم فیزیکی در سراسر تأکید میکنیم تا به
دانشآموزان کمک کنیم تا انواع پدیدههایی را که در موقعیتهای جریان سیال واقعی رخ میدهند، مدلسازی کنند. اگرچه ما
معادالت مفیدی را در پایان هر فصل جمع آوری می کنیم، اما تاکید می کنیم که فلسفه ما این است که استفاده از به اصطالح
“فرمول های جادویی” را به دانلود کتاب مکانیک سیالات فاکس ترجمه فارسی برسانیم و بر رویکرد سیستماتیک و اساسی برای حل مسئله تأکید کنیم. با پیروی از این
قالب، ما بر این باوریم که دانشآموزان به توانایی خود در کاربرد مطالب و یافتن این که میتوانند راهحلهایی را برای مشکالت
نسبتاً چالشبرانگیز استدالل کنند، اعتماد میکنند.
این کتاب برای مطالعه مستقل توسط دانشجویان یا مهندسان شاغل به خوبی مناسب است. خوانایی و مثال های واضح آن به
ایجاد اعتماد به نفس کمک می کند. پاسخ به مسائل انتخاب شده گنجانده شده است، بنابراین دانش آموزان می توانند کار خود
را بررسی کنند.
پوشش موضوعی
مواد با دقت انتخاب شده اند تا شامل طیف گسترده ای از موضوعات مناسب برای یک دوره یک یا دو ترم در سطح اول یا ارشد
باشد. ما پیش زمینه ای در دینامیک جسم صلب، ریاضیات از طریق معادالت دیفرانسیل، و ترمودینامیک فرض می کنیم.

مطالب متنی در زمینه های موضوعی گسترده سازماندهی شده است:
• مفاهیم مقدماتی، دامنه مکانیک سیاالت، و استاتیک سیاالت )فصل 1 ،2 ،و 3)
• توسعه و کاربرد فرم های حجم کنترل معادالت پایه )فصل 4)
• توسعه و کاربرد اشکال دیفرانسیل معادالت پایه )فصل 5 و 6)
• تجزیه و تحلیل ابعادی و همبستگی داده های تجربی )فصل 7)
• برنامه های کاربردی برای جریان های تراکم ناپذیر ویسکوز داخلی )فصل 8)
• برنامه های کاربردی برای جریان های تراکم ناپذیر چسبناک خارجی )فصل 9)
• تحلیل ماشین آالت سیال و کاربردهای سیستم )فصل 10)
• تجزیه و تحلیل و کاربردهای جریان های کانال باز )فصل 11)
• تجزیه و تحلیل و کاربردهای جریان های تراکم پذیر یک بعدی )فصل 12)
فصل 4 به تجزیه و تحلیل با استفاده از حجم های کنترل محدود و دیفرانسیل می پردازد. معادله برنولی به عنوان مثالی از
کاربرد معادالت پایه برای حجم کنترل دیفرانسیل مشتق شده است. توانایی استفاده از معادله برنولی در فصل 4 به ما اجازه می
دهد تا مسائل چالش برانگیز تری را در رابطه با معادله تکانه برای حجم های کنترل محدود بگنجانیم.
مشتق دیگری از معادله برنولی در فصل 6 ارائه شده است، جایی که با ادغام معادله اویلر در امتداد یک خط جریان به دست می
آید. اگر یک مربی تصمیم بگیرد که معرفی معادله برنولی را به تأخیر بیندازد، مسائل چالش برانگیز از فصل 4 ممکن است در
طول مطالعه فصل 6 تعیین شوند.
ویژگی های متن

این نسخه دارای تعدادی ویژگی است که یادگیری را افزایش می دهد:
• اهداف یادگیری: مجموعه ای از اهداف آموزشی خاص برای مطالب در هر فصل ایجاد شده است. اینها مجموعهای از مهارتها
و دانشهای خاص قابل آزمون هستند که دانشآموز باید بتواند پس از تکمیل مطالب این فصل به آنها دست یابد. سؤاالت
نماینده ای که برای آزمایش اینکه آیا دانش آموز واقعاً به آن مهارت ها و دانش دست یافته است یا خیر در وب سایت
Companion Instructor طراحی شده است.
• خالصه فصل و معادالت مفید: در پایان هر فصل، سهم عمده ای را که مطالب در تحقق اهداف آموزشی انجام داده است،
خالصه می کنیم. همچنین، همانطور که قبال ذکر شد، ما لیستی از معادالت را ارائه می دهیم که بیشتر در حل مسئله استفاده
می شوند.
• مسائل انتهای فصل: مسائل در هر فصل بر اساس موضوع مرتب شده و بر اساس سرفصل های فصل گروه بندی می شوند. در
هر مبحث به طور کلی پیچیدگی یا دشواری آنها افزایش می یابد. این امر باعث میشود که مربی به راحتی مسائل مربوط به
تکالیف را در سطح دشواری مناسب برای هر بخش از کتاب تعیین کند.
• فهرست مفهومی مکانیک سیاالت: فهرست مفهومی مکانیک سیاالت )FMCI )تحت کمک مالی NSF به ائتالف بنیاد توسط
اساتید دانشگاه ویسکانسین )جی. مارتین و جی. میچل( و دانشگاه ایلینویز )Jacobi. A و( ایجاد شد. تی نیول(. این فهرست
برای ارزیابی الف( ارزیابی اینکه آیا دانش آموزان مفاهیم سیاالت را در مقابل توانایی انجام محاسبات درک می کنند یا خیر، و
ب( بهبود آموزش دانلود کتاب مکانیک سیالات فاکس ترجمه فارسی برای اصالح تصورات غلط دانش آموزان استفاده می شود.
• طراحی و مسائل باز: در صورت لزوم، ما مشکالت طراحی با پایان باز را ارائه کرده ایم. دانش آموزان را می توان به کار گروهی
برای حل این مشکالت اختصاص داد. این مشکالت دانش آموزان را تشویق می کند تا زمان بیشتری را صرف کاوش در کاربردهای
اصول مکانیک سیاالت در طراحی دستگاهها و سیستم هاکنند. این مشکالت طراحی در وب سایت Companion Instructor
برای بسیاری از فصل ها موجود است.

بخشهای جدید در این نسخه
این نسخه به طور قابل توجهی ویرایش شده است و تعدادی از تغییرات را نسبت به نسخه های قبلی در خود جای داده است:
• مسائل پایان فصل: تقریباً 5 مسئله جدید برای هر فصل تألیف شده است و تقریباً 50 درصد از مسائل اصالح یا به روز شده
است. تعداد مسائل در پایان هر فصل به طور قابل توجهی کاهش یافته و برای نشان دادن جنبه های مهم مطالب انتخاب شده
است. مشکالت پایان فصل که از ویرایش قبلی حذف شده اند در وب سایت Companion Instructor موجود است.
• مشکالت فقط مربی: تقریباً 25 ٪از مشکالت به عنوان مشکالت فقط مربی کنار گذاشته شده است که می تواند به صالحدید
مربی تعیین شود. اینها عمدتاً مشکالت جدیدی هستند که برای این نسخه ایجاد شده اند.
• نمایش/پنهان کردن راه حل ها: تقریباً 15 درصد از مشکالت موجود در راه حل های ویژگی کتاب الکترونیکی پیشرفته در
پشت دکمه های نمایش/پنهان کردن. این ویژگی به دانش آموزان اجازه می دهد تا مراحل میانی کار خود را بررسی کنند.
• مطالعه موردی: هر فصل با یک مطالعه موردی معرفی می شود که کاربرد مطالب در فصل را نشان می دهد. بیشتر مطالعات
موردی در نسخه قبلی به روز شده و با برنامه های جدیدتر جایگزین شده اند.
• فیلم ها: برای بسیاری از موضوعات فصل، فیلم های کوتاهی موجود است که یک پدیده خاص را نشان می دهد. این ویدیوها
که در کتاب الکترونیکی پیشرفته موجود هستند، با نمادی در حاشیه متن نشان داده می شوند. ما همچنین ارجاعاتی را به
مجموعههای بسیار گستردهتری از ویدیوها در مورد طیف گستردهای از موضوعات مکانیک سیاالت اضافه میکنیم.
• مراجع: مراجع پایان فصل به روز شده و ویرایش شده اند تا منابع فعلی بیشترین ارتباط را با مطالب داشته باشند.
• دینامیک سیاالت محاسباتی )CFD :)مطالب مربوط به CFD به روز شده است تا وضعیت فعلی هنر را منعکس کند و به یک
پیوست با مراجع فعلی منتقل شده است

دانلود کتاب مکانیک سیالات فاکس PDF

منابع زیر برای دانش آموزانی که در کالس هایی ثبت نام کرده اند که از کتاب الکترونیکی پیشرفته استفاده می کنند موجود
است.
فایلهای اکسل: فایلهای اکسل که برای حل مثالهای متن استفاده میشوند، در وبسایت دانشآموز همراه موجود است. این
فایل ها را می توان برای بررسی بیشتر راه حل یا به عنوان راهنمای توسعه راه حل های جدید با استفاده از Excel استفاده
کرد.
• مروری کوتاه بر Excel Microsoft :این یک آموزش آنالین است که توسط فیلیپ پریچارد تهیه شده است که به دانش
آموزان در استفاده از اکسل برای حل مشکالت پایان فصل کمک می کند.
• محتوای فصل 12 تکمیلی: این مطالب پیشرفته مربوط به فصل 12 مقدمه ای بر جریان سیال تراکم پذیر است.
منابع برای مربیان

• راهنمای راه حل ها: راهنمای راه حل ها حاوی یک راه حل دقیق برای تمام مشکالت تکالیف است. دشواری راه حل مورد
انتظار نشان داده دانلود کتاب مکانیک سیالات فاکس ترجمه فارسی است، و هر راه حل به همان روش سیستماتیک مانند

راه حل های مثال در متن چاپ شده آماده می
شود. هر راه حل از معادالت حاکم شروع می شود، مفروضات را به وضوح بیان می کند، معادالت حاکم را به معادالت محاسباتی
تقلیل می دهد، یک نتیجه جبری به دست می آورد و در نهایت مقادیر عددی را جایگزین می کند تا پاسخ کمی به دست آید.
راهحلها ممکن است برای استفاده در کالس درس یا کتابخانه تکثیر شوند و زحمت حل مسئله را برای مربی حذف کنند.
• سؤاالت ارزیابی هدف یادگیری: اینها سؤاالتی هستند که مستقیماً برای ارزیابی اینکه آیا دانش آموزان به اهداف آموزشی فصل
دست یافته اند یا خیر، طراحی شده اند. از اینها می توان در بحث های درون کالسی و تکالیف تعیین شده استفاده کرد.

• کلید مشکل: کلید مطابقت بین مشکالت این ویرایش دهم و مواردی که از ویرایش نهم شماره گذاری مجدد شده اند را فراهم
می کند.
• اسالیدهای سخنرانی پاورپوینت: اسالیدهای سخنرانی مفاهیم کتاب را تشریح می کند و شامل تصاویر و معادالت مناسب می
باشد.
• گالری تصاویر: تصاویر از متن در قالب مناسب برای گنجاندن در ارائه سخنرانی گرفته شده است.
• نمونه سیالبس: سیالبس های مناسب برای استفاده در تدریس درس یک ترم مکانیک سیاالت ارائه شده است. مربیانی که
برای اولین بار حضور دارند، اینها را راهنمای مفیدی برای ایجاد تاکید مناسب بر موضوعات مختلف خواهند یافت.
• مشکالت فقط مربی: اینها معموالً مشکالت جدیدی هستند که فقط در دسترس مربی هستند و می توانند به عنوان چالش
های جدید برای دانش آموزان تعیین شوند.
• مشکالت طراحی: مجموعه ای از مسائل طراحی با پایان باز برای فصل های مناسب ایجاد شده است. آنها برای ادغام مطالب
در فصل طراحی شده اند و انتظار می رود برای دانش آموزانی که در تیم های کوچک کار می کنند یک تا دو هفته از زمان
تکالیف خود استفاده کنند.
• محتوای فصل 12 تکمیلی: این مطالب مربوط به جریان Fanno ،جریان Rayleigh و جریان تراکم پذیر دوبعدی است که
برای نسخه های قبلی توسعه داده شده بود.
قدردانی ها
این ویرایش دهم به تکامل این متن کالسیک ادامه میدهد تا نیازهای دانشآموزان و مربیان مکانیک سیاالت را برآورده کند.
این سنت ارائه یک مقدمه صحیح آموزشی به موضوع مایعات است که توسط نویسندگان اصلی، رابرت فاکس و آلن مک دونالد
ایجاد شده است. تمرکز آنها بر مبانی پایه ای را برای دانش آموزانی که فقط یک درس در سیاالت می گذرانند یا به تحصیل

مکانیک سیالات

ادامه می دهند، فراهم می کند. جنبه های اساسی پوشش داده شده به دانش آموزان مقدمه ای با کاربرد مکانیک سیاالت در
عمل می دهد و تمرکز بر اصول اساسی پایه ای محکم برای مطالعه بیشتر می دهد.
حتی با وجود اینکه نویسندگان اصلی با نسخههای بعدی درگیر نبودهاند، ما سعی کردهایم اشتیاق آنها را نسبت به موضوع و
بینش شخصی آنها در مورد رفتار سیال حفظ کنیم. نظرات آنها ابعادی را اضافه می کند که معموالً در کتاب های درسی یافت
نمی شود و درک دانش آموزان را از این موضوع مهم افزایش می دهد.
در طول سالها، بسیاری از دانشجویان و اساتید توصیهها و بینشی ارائه کردهاند که چاپهای بعدی این کتاب را شکل داده است.
بنابراین، نسخه فعلی حاوی نظرات بسیاری از مربیان و محققان در زمینه مایعات است که مکمل و حمایت از رویکرد نویسندگان
اصلی است.
قدردانی از همه مشارکت کنندگان به صورت جداگانه امکان پذیر نیست، اما تالش جمعی آنها برای موفقیت این متن بسیار مهم
بوده است. اخیراً، فیلیپ جی. پریچارد، نویسنده نسخه قبلی، پیشرفت های قابل توجهی را معرفی کرده و صفحات گسترده اکسل
مورد استفاده برای راه حل های مثال را توسعه داده است. پیشنهادهای ارزشمندی برای به روز رسانی نسخه قبلی توسط Tom
Acker ،Banerjee Arindam ،Cappelli Mark ارائه شده است. یون جونگ چای، ملیندا کلر، کریستوفر پاسکوال، فیلیپ
سوکوسکی، سندی کی تانگ و پاولوس والخوس. ما امیدواریم که همکاران و دیگرانی که از این کتاب استفاده میکنند به ارائه
نظرات خود ادامه دهند، زیرا مشارکت آنها برای حفظ کیفیت و ارتباط این کار ضروری است.
جان دبلیو میشل
مارس، 2019

فصل 1
چالش ها و مسائل
تعریف سیال: معادالت اساسی
1.1 شرایطی را شرح دهید که مواد زیر را می توان مایع در نظر گرفت.
تار عسل
موم پروپان
دی اکسید کربن آب دریا
شن خمیر دندان
2.1 هر یک از پنج قانون اساسی حفاظت را که در بخش 2.1 بیان شده است، به عنوان یک سیستم بیان کنید.
روش های تحلیل
3.1 بشکه پمپ الستیک دوچرخه در حین استفاده کامالً گرم می شود. مکانیسم های مسئول افزایش دما را توضیح دهید.
4.1 در آزمایش کنترل آلودگی، ذرات جامد کوچک )جرم معمولی 1 × 10-13 راب( در هوا ریخته می شوند. سرعت نهایی
ذرات 0 2 فوت بر ثانیه اندازه گیری می شود. کشش این ذرات با kV =FD داده می شود که V سرعت ذره آنی است. مقدار
ثابت k را پیدا کنید. زمان الزم برای رسیدن به 99 درصد سرعت ترمینال را پیدا کنید.

5.1 یک محموله موشک با وزن 2000 پوند بر روی زمین به ماه فرستاده می شود. شتاب ناشی از گرانش در ماه 1/6 شتاب
زمین است. جرم محموله روی زمین و ماه و وزن محموله روی ماه را بر حسب واحدهای SI ،BG ،EE تعیین کنید.
6.1 انگلیسی ها کمان بلند را به عنوان یک سالح پس از دوره قرون وسطی کامل کردند. در دستان یک کماندار ماهر، کمان
بلند در بردهای 100 متر یا بیشتر به دقت معروف بود. اگر حداکثر ارتفاع یک تیر در حین حرکت به سمت هدفی در فاصله
100 متری از کماندار کمتر از 10=h متر باشد و از مقاومت هوا غافل شود، سرعت و زاویه ای که تیر باید از کمان خارج شود
را تخمین بزنید. سرعت رهاسازی و زاویه مورد نیاز را بر حسب ارتفاع h رسم کنید.
7.1 هوا در شرایط جوی استاندارد با سرعت 20 فوت بر ثانیه به ورودی قطر 6 اینچی کمپرسور هوا وارد می شود. هوا فشرده
شده و کمپرسور را از طریق یک خروجی با قطر 6 اینچ در 80 psia و 150 فارنهایت ترک می کند. سرعت جریان جرمی هوا
و سرعت خروج را تعیین کنید.
8.1 جریان آب 5.4 s/Slug در 60 F وارد کندانسور توربین بخار می شود و در 140 F خارج می شود. نرخ انتقال حرارت
)hr/Btu )را تعیین کنید.
9.1 وزن )N )و حجم مخصوص یک متر مکعب هوا را در 101 کیلو پاسکال و 15 درجه سانتیگراد تعیین کنید. اگر هوا در
فشار ثابت تا 10 -درجه سانتیگراد خنک شود، حجم مخصوص را تعیین کنید.
10.1 وزن مخصوص، حجم مخصوص و چگالی هوا را در 40 فارنهایت و 50 psia در واحدهای BG تعیین کنید. وزن مخصوص،
حجم مخصوص و چگالی را زمانی که هوا به صورت ایزنتروپیک به 100 psia فشرده می شود، تعیین کنید.
11.1 ابعاد و واحدها
برای هر کمیت فهرست شده، ابعاد را با استفاده از جرم به عنوان بعد اولیه مشخص کنید و واحدهای SI و انگلیسی معمولی را
ارائه دهید:

)الف( قدرت
)ب( فشار
ج( مدول االستیسیته
د( سرعت زاویه ای
)ه( انرژی
و( لحظه یک نیرو
)ز( تکانه
)ح( تنش برشی
)i )کرنش
)ی( تکانه زاویه ای
12.1 برای هر کمیت فهرست شده، ابعاد را با استفاده از نیرو به عنوان بعد اصلی مشخص کنید و واحدهای SI و انگلیسی

جایی که At ناحیه گلوگاه نازل )(ft2 ،p0 فشار مخزن تامین )psia )و T0 دمای هوا در مخزن )R o )است. ابعاد و واحدهای
ثابت 38.2 را تعیین کنید. معادله معادل را در واحدهای SI تعیین کنید.
14.1 میانگین مسیر آزاد λ یک مولکول گاز میانگین مسافتی است که قبل از برخورد با مولکول دیگر طی می کند. توسط آن
داده می شود
که m و d به ترتیب جرم و قطر مولکول هستند و ρ چگالی گاز است. ابعاد ثابت C را برای یک معادله با ابعاد ثابت تعیین کنید.
15.1 چگالی نمونه آب دریا 99.1 ft3/Slug است. مقدار چگالی را در واحدهای SI و EE و مقدار وزن مخصوص را در
واحدهای SI ،BG و EE تعیین کنید.

ضرایب تبدیل را برای مقادیر زیر برای سرعت جریان حجمی استخراج کنید
.mm3/s به in3/min تبدیل( الف)
)ب( تبدیل گالن در دقیقه )gpm )به s/m3.
)ج( تبدیل gpm به لیتر در دقیقه.
)د( تبدیل فوت مکعب در دقیقه )cfm )به s/m3.
21.1تجزیه و تحلیل خطای تجربی
چگالی هوای استاندارد در آزمایشگاه را از معادله گاز ایده آل حالت محاسبه کنید. اگر عدم قطعیت در اندازه گیری ارتفاع
فشارسنج 0 1 اینچ جیوه و عدم قطعیت در اندازه گیری دما 0 5 فارنهایت باشد، عدم قطعیت تجربی در چگالی هوا محاسبه
شده برای شرایط استاندارد )9.29 اینچ جیوه و 59 فارنهایت( را تخمین بزنید. که 9.29 اینچ جیوه معادل 7.14 psia است.(
22.1 پویسکوزتری که اغلب در توصیف عملکرد پمپ استفاده می شود سرعت خاص NScu است که توسط
واحدهای سرعت خاص را تعیین کنید. دانلود کتاب مکانیک سیالات فاکس ترجمه فارسی

پمپ با سرعت مشخص 200 ،سرعت ویژه را بر حسب واحدهای SI با سرعت زاویه
ای بر حسب راد/S تعیین کنید.
23.1 نرخ جریان جرمی در یک سیستم
جریان آب که با جمع آوری دبی در یک بازه زمانی معین تعیین می شود 0 2 کیلوگرم بر ثانیه است. ترازوهای مورد استفاده را
می توان با دقت 0 05 کیلوگرم خواند و کرونومتر 2.0 ثانیه دقیق است. دقتی را که می توان با آن نرخ جریان را برای بازه های
زمانی )الف( 10 ثانیه و )ب( 1 دقیقه محاسبه کرد، تخمین بزنید.

24.1 از ضمیمه A ،دانلود کتاب مکانیک کوانتومی ساکورایی  m2 μNs آب در دمای TK را می توان از C-T A10B=μ محاسبه کرد، که در آن 2= A
عدم و کنید تعیین سانتیگراد درجه 30 در را آب ویسکوزیته. C = 140 K و، B= 247 8 K ،414 × 10-5 Ns m2
قطعیت آن را در صورتی که عدم قطعیت در اندازه گیری دما 0 5 درجه سانتیگراد باشد تخمین بزنید.
25.1 ارتفاع ساختمان را می توان با اندازه گیری فاصله افقی تا نقطه ای از زمین و زاویه این نقطه تا باالی ساختمان تخمین
زد. با فرض اینکه این اندازه گیری ها ft 5 0 100= L و 2 0 30 = θ باشد، ارتفاع H ساختمان و عدم قطعیت در برآورد را
تخمین بزنید. برای همان ارتفاع ساختمان و عدم قطعیت های اندازه گیری، از حل کننده اکسل برای تعیین زاویه )و فاصله
متناظر با ساختمان( که در آن اندازه گیری ها باید انجام شود تا عدم قطعیت در ارتفاع تخمینی به حداقل برسد، استفاده کنید.
زاویه اندازه گیری بهینه را به عنوان تابعی از ارتفاع ساختمان برای 50 ≤1000 ≤H فوت ارزیابی و رسم کنید.
26.1 یک توپ گلف آمریکایی دارای جرم 001 ± 162 اونس و قطر اسمی 68.1 اینچ است. دقت را تعیین کنید که قطر توپ
باید اندازه گیری شود تا عدم قطعیت چگالی توپ 1 ±درصد باشد.

فصل 1
معرفی
1.1 مقدمه ای بر مکانیک سیاالت
2.1 معادالت اساسی
3.1 روش های تجزیه و تحلیل
4.1 ابعاد و واحدها
5.1 تجزیه و تحلیل خطاهای تجربی
خالصه 1.6
مطالعه موردی
الکتریسیته تولید شده از باد به طور فزاینده ای به یک عامل اصلی در تامین نیازهای انرژی ایاالت متحده تبدیل می شود. در
سال 2017 ،انرژی باد 254×109 کیلووات ساعت برق یا حدود 3.6 درصد کل مصرف برق را تامین کرد )EIA،
gov.eia.www .)/در چندین ایالت، بیش از 10 درصد از برق تولید شده از باد تامین می شد. کل تولید نسبت به سال 2015
30 درصد افزایش یافته است که نشان دهنده رشد سریع نیروی باد است.

همانطور که در شکل نشان داده شده است، برق حاصل از باد در مزارع توربین بادی تولید می شود. توربین های جداگانه بزرگ
هستند و ارتفاع توپی آن به 70 متر )220 فوت( و قطر پره ها به 35 متر )120 فوت( می رسد. وزن کل تیغه ها، ناسل و برج
حدود 165 تن است. ناسل شامل جعبه دنده و ژنراتور با خطوط انتقال به شبکه در برج است. توربین با این اندازه دارای 5.1
مگاوات است که برای تامین برق حدود 250 خانه در ایاالت متحده کافی است.
انرژی جنبشی باد منبع نیرو برای یک توربین بادی است. با استفاده از بقای رابطه جرم، حداکثر بازده یک توربین بادی 3.59
درصد تعیین شده است. این حداکثر به نام قانون بتز از فیزیکدان آلمانی آلبرت بتز که در سال 1919 این رابطه را به دست
آورد، شناخته می شود. توربین های بادی در مقیاس کاربردی عملی به 75 تا 80 درصد حداکثر می رسند، بنابراین حدود 45
درصد از انرژی موجود باد را استخراج می کنند.
طراحی پرههای توربین از سطوح مسطح مورد استفاده در آسیابهای بادی به شکلهای پروانهای که در توربینهای مدرن دیده
میشود، تکامل یافته است. گام تیغه، که زاویه بین تیغه و باد مقابل است، با افزایش سرعت باد افزایش می یابد. این کار برای
ایجاد تطابق بین باد و سطح تیغه انجام می شود تا باد به ویسکوزی روی تیغه جریان یابد. از آنجایی که سرعت تیغه از هاب به
نوک افزایش مییابد، شکل تیغه بر این دانلود کتاب مکانیک سیالات فاکس ترجمه فارسی

میپیچد تا یک گام ثابت در طول تیغه حفظ شود. چنین طرح هایی باعث می
شود که راندمان باالیی در توربین های بادی به دست آید. مکانیک سیاالت اساسی که در این متن مطالعه خواهیم کرد، مبنای
طراحی آیرودینامیکی وسایلی مانند توربین های بادی را فراهم می کند.

مزرعه توربین بادی
اهداف یادگیری
پس از تکمیل این فصل، باید بتوانید
• تعریف سیال را از نظر فیزیکی توضیح دهید.
• قوانین اساسی مکانیک سیاالت را بیان و توضیح دهید.
• »سیستم« و »حجم کنترل« را تعریف کنید و تفاوت را توضیح دهید.
• ابعاد و واحدهای سیستم های مورد استفاده در مکانیک سیاالت را شرح دهید.
• عدم قطعیت در یک اندازه گیری فیزیکی را برآورد کنید.
1.1 مقدمه ای بر مکانیک سیاالت
به این دلیل تصمیم گرفتیم که عنوان این کتاب درسی را “مقدمه ای بر …” بگذاریم: پس از مطالعه متن، نمی توانید ساده سازی
یک ماشین یا هواپیمای جدید را طراحی کنید، یا یک دریچه قلب جدید طراحی کنید، یا هوای مناسب را انتخاب کنید. استخراج

کننده و کانال کشی برای یک ساختمان 100 میلیون دالری. با این حال، شما درک خوبی از مفاهیم پشت همه اینها و بسیاری
از کاربردهای دیگر ایجاد کرده اید و پیشرفت قابل توجهی در جهت آماده شدن برای کار روی چنین پروژه های پیشرفته مکانیک
سیاالت داشته اید.
برای شروع به سمت این هدف، در این فصل برخی از موضوعات بسیار اساسی را پوشش میدهیم: مطالعه موردی، آنچه مکانیک
سیاالت شامل میشود، تعریف استاندارد مهندسی سیال، و معادالت و روشهای اصلی تجزیه و تحلیل. در نهایت، ما در مورد
برخی از مشکالت رایج دانشجویان مهندسی در زمینه هایی مانند سیستم های واحد و تجزیه و تحلیل تجربی بحث می کنیم.
توجه به دانشآموزان این یک کتاب دانشآموز محور است: ما معتقدیم که برای یک متن مقدماتی کامالً جامع است و دانشآموز
میتواند با موفقیت از آن به صورت خودآموز یاد دهد. با این حال، اکثر دانشجویان از متن همراه با یک یا دو دوره کارشناسی
استفاده می کنند. در هر صورت، مطالعه کامل فصل های مربوطه را توصیه می کنیم. در واقع، یک رویکرد خوب این است که
یک فصل را یک بار به سرعت بخوانید، سپس بار دوم و حتی سوم را با دقت بیشتری بخوانید تا مفاهیم زمینه و معنا را توسعه
دهند. در حالی که دانشآموزان اغلب مکانیک سیاالت را کامالً چالش برانگیز میدانند، ما معتقدیم که این رویکرد، تکمیلشده
با سخنرانیهای مربی شما که امیدواریم متن متن را تقویت و گسترش دهد، مکانیک سیاالت را به عنوان یک رشته تحصیلی
جذاب و متنوع نشان میدهد.
پیش نیازهایی برای این متن وجود دارد. ما فرض می کنیم که شما قبالً ترمودینامیک مقدماتی و همچنین استاتیک، دینامیک
و حساب دیفرانسیل و انتگرال را مطالعه کرده اید. با این حال، در صورت نیاز، برخی از این مطالب را بررسی خواهیم کرد.
اعتقاد قوی ما این است که فرد با انجام دادن به بهترین وجه یاد می گیرد. این درست است چه موضوع مورد مطالعه مکانیک
سیاالت یا فوتبال باشد. اصول اساسی در هر یک از این موارد کم است و تسلط بر آنها از طریق تمرین حاصل می شود. بنابراین
بسیار مهم است که مشکالت را حل کنید. مسائل متعددی که در پایان هر فصل گنجانده شده است، فرصتی را برای تمرین به
کارگیری اصول برای حل مسائل فراهم می کند. حتی اگر برای راحتی شما خالصهای از معادالت مفید را در پایان هر فصل ارائه
میکنیم، شما باید از وسوسه اتخاذ رویکردی به اصطالح پالگین و چاگ برای حل مشکالت اجتناب کنید. بسیاری از مشکالت

به گونه ای است که این رویکرد به سادگی کار نخواهد کرد. در حل مشکالت، ما قویاً توصیه می کنیم که از مراحل منطقی زیر
استفاده کنید:
1 اطالعات داده شده را به طور مختصر و مختصر با کلمات خود بیان کنید.
2 اطالعاتی که باید پیدا شود را بیان کنید.
3 شماتیک سیستم یا حجم کنترل را برای استفاده در تحلیل ترسیم کنید. حتماً مرزهای سیستم یا حجم کنترل را عالمت
گذاری کنید و جهت مختصات مناسب را برچسب گذاری کنید.
4 قوانین اساسی را که برای حل مسئله ضروری می دانید، فرمول ریاضی مناسبی ارائه دهید.
5 فرضیات سادهسازی را که فکر میکنید در مسئله مناسب هستند فهرست کنید.
6 قبل از جایگزینی مقادیر عددی تجزیه و تحلیل را به صورت جبری کامل کنید. )( )(
(

دانلود کتاب مکانیک سیالات فاکس فارسی

دانلود کتاب مکانیک سیالات فاکس فارسی-ویرایش جدید

URL: https://pdf-ketab.ir/download/pdf/book/8c/

نویسنده: FOX

امتیازدهی ویرایشگر:
4