علم مكانيك سيالات در طراحي بسياري از دستگاه ها، سامانه ها و فرايندهاي واحدهاي صنعتي مورد استفاده قرار مي گيرد و علمي است كه رفتار سيالات را در حالت هاي سكون و حركت با استفاده از روابط تئوري و نتايج آزمايشگاهي مطالعه كرده و طراحي سامانه هاي در ارتباط با سيالات را مورد تجزيه و تحليل قرار مي دهد.

كتاب حاضر در 10 فصل با عناوين خواص سيال، استاتيك سيالات، مفاهيم جريان سيال و معادلات بنيادي، تحليل ابعادي و تشابه، جريان لزج در لوله ها و كانال ها، جريان خارجي، جريان تراكم پذير، جريان سيال ايده آل، توربوماشين ها و جريان در كانال هاي باز تنظيم شده است و مطالب هر فصل به نحوي است كه در ابتداي هر فصل تئوري و روابط حاكم بر موضوع آن فصل با تأكيد بر نكات برجسته مطرح مي شود، سپس با حل مسائل برگزيده و ارائه تمرينات لازم، مفاهيم تئوري ها تجزيه و تحليل شده و اصول حاكم براي طراحي سامانه هاي مختلف مهندسي مورد استفاده قرار مي گيرد.

كتاب حاضر در اغلب رشته هاي مهندسي از جمله مهندسي مكانيك، مهندسي هوا فضا، مهندسي عمران و مهندسي شيمي به عنوان يكي از دروس اساسي دانشجويان محسوب مي شود.

كتاب«مكانيك سيالات مهندسي» در 380 صفحه و به قيمت 40 هزار ريال به چاپ رسيده است.

عنوان                                                                                                               صفحه

پيشگفتار............................................................................................................ 11

نمادها................................................................................................................ 12

1- خواص سيال

1-1- مقدمه.......................................................................................................... 13

2-1- تعريف مكانيك سيالات...................................................................................... 13

3-1-تعريف سيال.................................................................................................... 13

4-1- گرانروي (لزجت ديناميكي)................................................................................ 14

5-1- لزجت سينماتيكي.......................................................................................... 15

6-1- قانون لزجت نيوتن........................................................................................... 15

7-1- چگالي.......................................................................................................... 16

8-1- حجم مخصوص............................................................................................... 16

9-1- وزن مخصوص................................................................................................. 16

10-1- چگالي نسبي يا ثقل مخصوص........................................................................ 17

11-1- پيوستگي محيط سيال................................................................................... 17

12-1- گاز كامل...................................................................................................... 17

13-1- ضريب حجمي (ضريب الاستيسيته – قابليت تراكم).............................................. 17

14-1-فشار بخار..................................................................................................... 18

15-1- كاويتاسيون.................................................................................................. 18

16-1- كشش سطحي............................................................................................ 18

17-1- خاصيت مويينگي.......................................................................................... 19

18- سيال ايده آل................................................................................................... 20

19-1- حق مسائل برگزيده....................................................................................... 20

20-1-تمرين.......................................................................................................... 29

2-استاتيك سيالات

1-2- مقدمه.......................................................................................................... 33

2-2- فشار............................................................................................................ 33

3-2- مبناها و واحدهاي اندازه گيري فشار................................................................... 34

4-2- معادله اساسي هيدرواستاتيك.......................................................................... 34

5-2-تغييرات فشار در يك سيال ساكن تراكم پذير.......................................................... 35

6-2- روش هاي اندازه گيري فشار نسبي سيال........................................................... 35

7-2- نيروي هيدرواستاتيكي وارد بر سطوح.................................................................. 36

8-2- نيروي شناوري................................................................................................ 39

9-2- پايداري اجسام غوطه ور و شناور........................................................................ 39

10-2- تعادل نسبي................................................................................................ 41

11-2- حل مسائل برگزيده........................................................................................ 43

12-2- تمرين......................................................................................................... 70

3-مفاهيم جريان سيال و معادلات بنيادي

1-3- مقدمه.......................................................................................................... 77

2-3- جريان سيال................................................................................................... 77

3-3- جريان آرام و درهم (مغشوش)........................................................................... 78

4-3- جريان پايا و ناپايا............................................................................................. 78

5-3- جريان تراكم ناپذير و تراكم پذير........................................................................... 78

6-3- جريان يكنواخت وغير يكنواخت........................................................................... 78

7-3- جريان چرخشي و غير چرخشي........................................................................ 79

8-3- دبي حجمي.................................................................................................. 79

9-3- دبي جرمي.................................................................................................... 79

10-3- ديدگاه هاي اويلري و لاگرانژي........................................................................... 79

11-3- خط جريان.................................................................................................... 80

12-3- قضيه انتقال رينولدز........................................................................................ 80

13-3- بقاي جرم.................................................................................................... 80

14-3- بقاي مومنتوم خطي...................................................................................... 81

15-3- بقاي مومنتوم زاويه اي................................................................................... 81

16-3- بقاي انرژي................................................................................................... 81

17-3- شكل ديفرانسيلي معادله پيوستگي................................................................. 82

18-3- معادله اويلر.................................................................................................. 82

19-3- معادله برنولي............................................................................................... 82

20-3- كاربرد معادله برنولي با در نظر گرفتن تغيير انرژي در خط جريان................................ 83

21-3- توان جريان................................................................................................... 83

22-3- شار انرژي جنبشي....................................................................................... 83

23-3- ضريب تصحيح انرژي جنبشي........................................................................... 84

24-3- ضريب تصحيح مومنتوم................................................................................... 84

25-3- كاربرد تئوري مومنتوم در پروانه ها (ملخ ها)........................................................ 84

26-3- تيغه هاي متحرك........................................................................................... 85

27-3- اتلافات ناشي از انبساط ناگهاني لوله............................................................... 85

28-3- پرش هيدروليكي........................................................................................... 86

29-3- لوله پيتوت................................................................................................... 86

30-3- سينماتيك جريان سيال.................................................................................. 87

31-3- حل مسائل برگزيده مسائل............................................................................. 87

32-3- تمرين......................................................................................................... 132

دانيال برنولي........................................................................................................ 138

4- تحليل ابعادي و تشابه

1-4- مقدمه.......................................................................................................... 141

2-4- ابعاد مهم در مكانيك سيالات در سيستم MLIA .................................................... 141

3-4- قضيه پاي – باكينگهام...................................................................................... 142

4-4- اعداد بدون بعد مهم در مكانيك سيالات................................................................ 143

5-4-تشابه............................................................................................................ 144

6-4- حل مسائل برگزيده.......................................................................................... 144

7-4- تمرين........................................................................................................... 155

اوسبورن رينولدز.................................................................................................... 157

5- جريان لزج در لوله ها و كانالها

1- 5- مقدمه......................................................................................................... 159

2-5- معادلات ناوير – استوكس.................................................................................. 159

3-5- جريان آرام بين صفحات موازي........................................................................... 159

4-5- جريان آرام در يك لوله....................................................................................... 160

5-5- ناحيه گذرا..................................................................................................... 161

6-5- جريان درهم................................................................................................... 162

7-5- جريان درهم در لوله ها و كانال ها....................................................................... 163

8-5- جريان پايدار و تراكم ناپذير در لوله ها................................................................... 164

9-5- تلفات موضعي................................................................................................ 167

10-5- لوله هاي با مقطع غير دايروي.......................................................................... 169

11-5- سيستم هاي لوله كشي............................................................................... 170

12-5-حل مسائل برگزيده......................................................................................... 173

13-5- تمرين......................................................................................................... 204

جورج گابريل استوكس............................................................................................ 208

6- جريان خارجي

1-6- مقدمه.......................................................................................................... 211

2-6- لايه مرزي ..................................................................................................... 211

3-6- معادله انتگرالي فون كارمن............................................................................... 212

4-6- جريان بر روي صفحه تخت................................................................................. 212

5-6- نيروي درگ و ليفت وارد بر اجسام....................................................................... 215

6-6- جدايش و اثر گراديان فشار................................................................................ 218

7-6- ضخامت جابجايي............................................................................................ 220

8-6- ضخامت مومنتوم............................................................................................ 220

9-6- حل مسائل برگزيده.......................................................................................... 220

10-6- تمرين......................................................................................................... 242

جيان دالامبر.......................................................................................................... 244

7- جريان تراكم پذير

1-7- مقدمه.......................................................................................................... 247

2-7- خواص سكون................................................................................................. 247

3-7- روابط گاز كامل................................................................................................ 247

4-7- سرعت صوت و عدد ماخ................................................................................... 249

5-7- جريان ايزنتروپيك.............................................................................................. 249

6-7- شوك عمودي................................................................................................. 251

7-7- جريان همراه با اصطكاك(جريان فانو).................................................................... 252

8-7- جريان همراه با انتقال حرارت (جريان ريلي).......................................................... 253

9-7- حل مسائل برگزيده.......................................................................................... 255

10-7- تمرين......................................................................................................... 263

ارنست ماخ........................................................................................................... 265

8- جريان سيال ايده آل

1-8- مقدمه.......................................................................................................... 267

2-8- گردش........................................................................................................... 267

3-8- چرخش......................................................................................................... 267

4-8- تابع پتانسيل يا پتانسيل سرعت........................................................................ 268

5-8- تابع جريان..................................................................................................... 268

6-8- جريان هاي ساده............................................................................................ 269

7-8- جريان هاي تركيبي.......................................................................................... 271

8-8- حل مسائل برگزيده.......................................................................................... 273

9-8- تمرين........................................................................................................... 287

لودويك پرانتل......................................................................................................... 288

9- توربوماشين ها

1-9- مقدمه.......................................................................................................... 291

2-9- تشابه در توربوماشين ها.................................................................................. 291

3-9- سرعت مخصوص............................................................................................. 292

4-9- تئوري توربوماشين ها...................................................................................... 293

5-9- روابط انرژي و هد............................................................................................. 293

6-9- توربين ها...................................................................................................... 294

7-9- پمپ ها......................................................................................................... 296

8-9- كاويتاسيون.................................................................................................... 297

9-9- حل مسائل برگزيده.......................................................................................... 298

10-9- تمرين......................................................................................................... 311

كلاود لوئيز ناوير...................................................................................................... 313

10- جريان در كانال هاي باز

1-10- مقدمه........................................................................................................ 315

2-10- تعاريف........................................................................................................ 315

3-10- عدد فرود...................................................................................................... 316

4-10- تقسيم بندي جريان....................................................................................... 316

5-10- معادله انرژي براي جريان پايا در يك كانال باز........................................................ 317

6-10- انرژي مخصوص............................................................................................. 317

7-10- جريان بر روي برآمدگي.................................................................................... 318

8-10- رابطه مانينگ................................................................................................ 319

9-10- جريان عمودي بحراني.................................................................................... 319

10-10- پرش هيدروليكي......................................................................................... 320

11-10- معادلات حاكم............................................................................................. 321

12-10- حل مسائل برگزيده...................................................................................... 321

13-10- تمرين........................................................................................................ 335

جان ويليام استرات (لرد ريلي).................................................................................. 337

منابع.................................................................................................................. 373

واژه نامه............................................................................................................ 375