معرفی کتاب مکانیک سیالات وایت
تایپ شده و رنگی با کیفیت بالا
نویسنده: فرانک وایت گراو هیل هنری شو
مترجم:فریما قدمی
تعداد صفحات: 1532
ویرایش جدید
کامل ترین ترجمه کتاب به زبان فارسی
فرمت :PDF
دانلود کتاب
بخشی از متن کتاب:
مکانیک سیالات یکی از شاخه‌های اصلی مهندسی مکانیک است که به مطالعه رفتار و حرکت سیالات می‌پردازد. این رشته علمی به بررسی قوانین حاکم بر سیالات و نیروهای مؤثر بر آنها می‌پردازد. یکی از منابع معتبر و جامع در این زمینه، کتاب "مکانیک سیالات" نوشته فرانک ام. وایت است. بسیاری از دانشجویان و مهندسان به دنبال دانلود کتاب مکانیک سیالات وایت ترجمه فارسی هستند تا بتوانند از محتوای ارزشمند آن بهره‌مند شوند.کتاب مکانیک سیالات وایت ترجمه فارسی یکی از منابع مهم در آموزش مکانیک سیالات است که به دلیل پوشش گسترده مباحث و توضیحات دقیق، مورد توجه دانشجویان و اساتید قرار گرفته است. این کتاب شامل موضوعاتی مانند اصول بنیادی جریان سیال، تحلیل ابعادی، جریان تراکم‌پذیر و تراکم‌ناپذیر، توربولانس، و دینامیک گازها می‌شود. ترجمه فارسی این کتاب به دلیل استفاده از واژگان فنی دقیق و توضیحات شفاف، به دانشجویان کمک می‌کند تا مفاهیم پیچیده مکانیک سیالات را به خوبی درک کنند.بسیاری از دانشجویان مهندسی مکانیک و سایر رشته‌های مرتبط به دنبال دانلود کتاب مکانیک سیالات وایت ترجمه فارسی هستند، زیرا این کتاب به عنوان یک منبع مرجع در دوره‌های درسی مکانیک سیالات استفاده می‌شود. دسترسی به نسخه ترجمه فارسی این کتاب می‌تواند به دانشجویان کمک کند تا بدون مشکل زبان، به محتوای علمی کتاب دسترسی داشته باشند و از آن برای حل مسائل و تمرینات درسی خود استفاده کنند.کتاب مکانیک سیالات وایت ترجمه فارسی به طور جامع مباحث مختلفی را پوشش می‌دهد. این کتاب شامل فصل‌هایی درباره اصول پایه‌ای مکانیک سیالات، معادلات ناویر-استوکس، جریان لایه‌ای و آشفته، انتقال حرارت در سیالات، و روش‌های عددی برای حل مسائل مکانیک سیالات است. وجود تمرین‌ها و مثال‌های حل شده در این کتاب به دانشجویان کمک می‌کند تا بتوانند مفاهیم را به صورت عملی یاد بگیرند و در پروژه‌های خود به کار ببرند.در نهایت، دانلود کتاب مکانیک سیالات وایت ترجمه فارسی به عنوان یک منبع مهم آموزشی، به دانشجویان و مهندسان کمک می‌کند تا با مفاهیم پیشرفته مکانیک سیالات آشنا شوند و توانایی حل مسائل پیچیده در این زمینه را به دست آورند. این کتاب نه تنها برای دوره‌های دانشگاهی مفید است، بلکه به عنوان یک منبع مرجع در تحقیقات و پروژه‌های صنعتی نیز کاربرد دارد. بنابراین، دسترسی به نسخه ترجمه فارسی این کتاب می‌تواند یک گام مؤثر در مسیر یادگیری و پیشرفت حرفه‌ای در زمینه مکانیک سیالات باشد.در کل، توجه به دانلود کتاب مکانیک سیالات وایت ترجمه فارسی به دانشجویان و مهندسان کمک می‌کند تا به منابع معتبری دسترسی پیدا کنند و دانش خود را در زمینه مکانیک سیالات بهبود بخشند. این کتاب به دلیل داشتن محتوای علمی جامع و ترجمه دقیق، یک انتخاب بسیار مناسب برای کسانی است که به دنبال یادگیری عمیق‌تر در این حوزه هستند.
یک مایع که نمی تواند آزادانه منبسط شود، با مایع یا گاز دوم رابط ایجاد می کند. شیمی فیزیک چنین سطوح سطحی کاملاً پیچیده است و کتابهای درسی کامل به این تخصص اختصاص یافته است [30]. مولکول ها در عمق مایع به دلیل بسته بندی نزدیکشان یکدیگر را دفع می کنند. مولکول های سطح چگالی کمتری دارند و یکدیگر را جذب می کنند. از آنجایی که نیمی از همسایگان آنها گم شده اند، اثر مکانیکی این است که سطح در دانلود کتاب مکانیک سیالات وایت کشش است. ما می‌توانیم به اندازه کافی اثرات سطحی را در مکانیک سیالات با مفهوم کشش سطحی توضیح دهیم.
اگر برشی به طول dL در یک سطح سطحی ایجاد شود، نیروهای مساوی و مخالف قدر Υ dL در حالت عادی برش و موازی با سطح قرار می گیرند، جایی که Υ ضریب کشش سطحی نامیده می شود. ابعاد Υ {F/L}، با واحد SI نیوتن بر متر و واحد BG پوند-نیرو بر فوت است. یک مفهوم جایگزین این است که برش را به یک منطقه dA باز کنیم. این امر مستلزم انجام کار به مقدار Υ dA است. بنابراین ضریب Υ را می توان به عنوان انرژی سطح در واحد سطح سطح مشترک، در N · m/m2 یا ft · lbf/ft2 در نظر گرفت.
دو رابط مشترک آب - هوا و جیوه - هوا هستند. برای یک سطح تمیز در دمای 20 درجه سانتیگراد = 68 درجه فارنهایت، کشش سطحی بصورت زیر اندازه گیری شده است
اینها مقادیر طراحی هستند و اگر سطح دارای آلاینده هایی مانند مواد شوینده یا لکه باشد، می توانند به طور قابل توجهی تغییر کنند. به طور کلی Υ با دمای مایع کاهش می یابد و در نقطه بحرانی صفر است. مقادیر Υ برای آب در شکل 1.11 و جدول A.5 آورده شده است.
اگر سطح مشترک منحنی باشد، تعادل مکانیکی نشان می دهد که اختلاف فشار در سطح مشترک وجود دارد، فشار در سمت مقعر بیشتر است، همانطور که در شکل 1.12 نشان داده شده است. در شکل 1.12a، افزایش فشار در داخل سیلندر مایع توسط دو نیروی کشش سطحی متعادل می شود:
شکل 1.12 تغییر فشار در سطح مشترک منحنی به دلیل کشش سطحی: (الف) داخل سیلندر مایع. (ب) داخل یک قطره کروی. (ج) رابط منحنی عمومی.
ما در این محاسبه وزن مایع را در نظر نمی گیریم. در شکل 1.12b، افزایش فشار در داخل یک قطره کروی، حلقه ای از نیروی کشش سطحی را متعادل می کند:
ما می‌توانیم از این نتیجه برای پیش‌بینی افزایش فشار در داخل یک حباب صابون استفاده کنیم که دارای دو رابط با هوا است، یک سطح داخلی و خارجی تقریباً با شعاع R مشابه است:
شکل 1.12c حالت کلی یک رابط منحنی دلخواه را نشان می دهد که شعاع انحنای اصلی آن R1 و R2 است. یک موازنه نیرو نرمال به سطح نشان می دهد که افزایش فشار در سمت مقعر بصورت زیر است
معادلات (1.30) تا (1.32) همگی می توانند از این رابطه کلی استخراج شوند. به عنوان مثال، در معادله (1.30)، R1 = R و R2 = ∞.
دومین اثر سطحی مهم، زاویه تماس θ است که زمانی ظاهر می‌شود که سطح مشترک مایع با یک سطح جامد تلاقی می‌کند، مانند شکل 1.13. سپس موازنه نیرو شامل Υ و θ می شود. اگر زاویه تماس کمتر از 90 درجه باشد، گفته می شود که مایع جامد را خیس می کند. اگر θ> 90 درجه باشد، مایع غیر مرطوب نامیده می شود. به عنوان مثال، آب صابون را خیس می کند اما موم را خیس نمی کند. آب تا سطح شیشه ای تمیز به شدت خیس می شود، با θ ≈ 0 درجه. مانند Υ، زاویه تماس θ به شرایط فیزیکوشیمیایی واقعی سطح مشترک جامد و مایع حساس است. برای یک رابط تمیز جیوه-هوا-شیشه، θ = 130 درجه خواهد بود.
نمونه کیفیت متن:
شکل 1.13 اثرات زاویه تماس در فصل مشترک مایع-گاز-جامد. اگر
θ <90 درجه، مایع جامد را خیس می کند. اگر θ > 90 درجه باشد، مایع خیس نمی شود.
مثال 1.8
مانند شکل E1.8 عبارتی برای تغییر ارتفاع h در یک لوله دایره ای مایع با کشش سطحی Υ و زاویه تماس θ بدست آورید.
راه حل
مولفه عمودی نیروی کشش سطحی حلقه در سطح مشترک در لوله باید وزن ستون سیال با ارتفاع h را متعادل کند:
با حل h نتیجه دلخواه را داریم:
بنابراین ارتفاع مویرگی به طور معکوس با شعاع لوله R دانلود کتاب مکانیک سیالات وایت افزایش می یابد و اگر θ < 90 درجه (مایع مرطوب کننده) باشد مثبت و اگر θ> 90 درجه باشد منفی است (تفریح مویرگی).
فرض کنید که R = 1 میلی متر. سپس افزایش مویرگی برای رابط آب-هوا-شیشه، θ ≈ 0°، Υ = 0.073 N/m و ρ = 1000 کیلوگرم بر متر مکعب است.
برای یک رابط جیوه-هوا-شیشه، با θ = 130 درجه، Υ = 0.48 نیوتن بر متر، و ρ = 13600 کیلوگرم بر متر مکعب، افزایش مویرگی می‌شود:
هنگامی که یک لوله با قطر کوچک برای اندازه گیری فشار استفاده می شود (فصل 2)، این اثرات مویرگی باید اصلاح شوند.
فشار بخار
فشار بخار فشاری است که یک مایع در آن می جوشد و با بخار خود در تعادل است. به عنوان مثال، فشار بخار آب در دمای 68 درجه فارنهایت 49 پوند بر فوت دانلود کتاب مکانیک سیالات وایت مربع است، در حالی که فشار بخار جیوه تنها 0.0035 پوند بر فوت مربع است. اگر فشار مایع بیشتر از فشار بخار باشد، تنها تبادل بین مایع و بخار تبخیر در سطح مشترک است. با این حال، اگر فشار مایع کمتر از فشار بخار باشد، حباب‌های بخار در مایع ظاهر می‌شوند. اگر دانلود کتاب مکانیک سیالات وایت آب تا دمای 212 درجه فارنهایت گرم شود، فشار بخار آن تا 2116 پوند بر فوت مربع افزایش می یابد و در نتیجه آب در فشار معمولی جو می جوشد. هنگامی که فشار مایع به دلیل یک پدیده جریان به زیر فشار بخار می‌رسد، فرآیند را کاویتاسیون می‌نامیم. اگر آب از حالت سکون به حدود 50 فوت بر ثانیه شتاب داده شود، فشار آن حدود 15 پوند بر اینتر مربع یا 1 اتمسفر کاهش می یابد. این می تواند باعث ایجاد کاویتاسیون شود [31].
پارامتر بدون بعد که جوش ناشی از جریان را توصیف می کند، عدد کاویتاسیون است
که در آن pa = فشار محیط pv = فشار بخار
V = سرعت جریان مشخص ρ = چگالی سیال
بسته به هندسه، یک جریان معین دارای مقدار بحرانی کلسیم است که در زیر آن جریان شروع به کاویت شدن می کند. مقادیر کشش سطحی و فشار بخار آب در جدول A.5 آورده شده است. فشار بخار آب در شکل 1.14 نشان داده شده است.
شکل 1.15a نشان می‌دهد که حباب‌های کاویتاسیون روی سطوح کم‌فشار یک ملخ دانلود کتاب مکانیک سیالات وایت دریایی شکل می‌گیرند، همانطور که در آبی که توسط ملخ به هم می‌خورد، اتفاق می‌افتد. هنگامی که این حباب ها به منطقه ای با فشار بالاتر حرکت می کنند، به طور ناگهانی فرو می ریزند. همانطور که در شکل 1.15b نشان داده شده است، فروپاشی کاویتاسیون می تواند به سرعت سطوح فلزی را ساییده و فرسایش دهد و در نهایت آنها را از بین ببرد.
