معرفی مکانیک سیالات

حل المسائل مکانیک سیالات سنجل ویرایش 4 به صورت PDF

مکانیک سیالات یکی از شاخه‌های وسیع در مکانیک محیط‌ های پیوسته را تشکیل می‌دهد. مکانیک سیالات هم با همان اصول مربوط به مکانیک جامدات آغاز می‌شود، ولی آن‌چه که سرانجام آن دو را از هم متمایز می‌سازد، این است که سیالات بر خلاف جامدات قادر به تحمل تنش برشی نیست. با دانستن این مسئله معادله‌هایی برای تحلیل حرکت سیالات طرح‌ریزی شده است. این معادلات به احترام ناویه و استوکس دو ریاضی‌دان بریتانیایی و فرانسوی به نام معادلات ناویه-استوکس نامیده می‌شوند.

معادله‌های اساسی حاکم بر مکانیک سیالات، معادلهٔ پایستگی جرم (پیوستگی) و معادله پایستگی تکانه (یا همان معادلات ناویر ـ استوکس) می‌باشند. در هر جایی که سیال و به بیان بهتر مایع ، گاز و یا ترکیب آنها وجود داشته باشد ، گرایش حرارت و سیالات می‌تواند کارآیی داشته باشد . بنابراین ، کاربردهای این گرایش می‌تواند از صدها و یا حتی هزاران مورد نیز تجاوز کند. در زمینه نیروگاهی تمام ادوات مرتبط با تولید قدرت و انرژی، یعنی پمپ، بویلر، توربین، کندانسور، کمپرسور، برج خنک‌کن، خطوط انتقال آب و … به طور مستقیم از قوانین سیالات و انتقال حرارت پیروی می‌کنند و بدیهی است که طراحی نادرست هر یک از آنها چه صدمه جبران‌ناپذیری را موجب می‌شود.

شاخه مکانیک سیالات را می‌توان به دو دسته کلی استاتیک سیالات و دینامیک سیالات تقسیم نمود . استاتیک سیالات به مطالعه سیال ساکن می‌پردازد. مهندسان مکانیک، قوانین استاتیک سیالات را برای محاسبه فشار و نیروهای شناوری وارد بر یک جسم ساکن مانند سدها و تانک‌های ذخیره‌سازی استفاده می‌نمایند. در مقابل، دینامیک سیالات به مطالعه رفتار مایعات و گازهای در حال حرکت و یا به مطالعه نیروهای وارد بر یک جسم متحرک در سیال ساکن می‌پردازد.