معرفی و دانلود کتاب آزمایشگاه مکانیک سیالات

معرفی کتاب آزمایشگاه مکانیک سیالات

کتاب آزمایشگاه مکانیک سیالات تألیف سیدسعید قره یالی، چند مورد از مهم‌ترین آزمایش‌های درس مکانیک سیالات را معرفی می‌کند و نحوه‌ی اجرای آن‌ها را با جزئیات آموزش می‌دهد. این کتاب راهنما، دربردارنده‌ی دوازده آزمایش، از جمله ونتوری‌متر، پمپ گریز از مرکز، سرریز، کاویتاسیون، پمپ‌های سری و موازی و توربین پلتون است و می‌کوشد در کنار اجرا، تئوری‌های مرتبط با این آزمایش‌ها و هدف آن‌ها را هم توضیح دهد.

درباره‌ی کتاب آزمایشگاه مکانیک سیالات

مکانیک سیالات یکی از شاخه‌های رشته‌ی مکانیک است که به مطالعه‌ی رفتار مواد سیال و گازها می‌پردازد. از این رشته عموماً در حوزه‌هایی مثل طراحی سدها، انتقال جرم و انرژی، طراحی تهویه و خنک‌کننده‌ها و یا ابزارهای حفاری استفاده می‌شود. سیالات به دو حالت کلی استاتیک و دینامیک تقسیم می‌شوند: در استاتیک سیالات، مایعات در حال سکون و متعادل مورد بررسی قرار می‌گیرند. علم هیدرولیک نیز در همین شاخه می‌گنجد. اما در دینامیک سیالات، با مایعات و گازهایی که سیال و در حال حرکت هستند مواجهیم و آن‌ها را مطالعه می‌کنیم. علومی مثل آئرودینامیک و هیدرودینامیک در اینجا قرار دارند. با گسترده شدن این علم در چند سال گذشته، اکنون بسیاری از رشته‌ها همچون عمران، هوافضا و شیمی هم تا حدودی به حوزه‌ی مکانیک سیالات وارد شده‌اند و کوشیده‌اند از مفاهیم و محاسبات آن بهره ببرند.

یکی از دروس اصلی رشته‌ی مکانیک سیالات که بر آن تأکید زیادی می‌شود، آزمایشگاه مکانیک سیالات است. در این درس دانشجو با انجام دادن برخی از آزمایش‌های مهم، به شکل تجربی با مفاهیم این رشته آشنا می‌شود و آن‌ها را درک می‌کند. این آزمایش‌ها به مفاهیم مختلف این رشته می‌پردازند و مبانی اصلی آن را آموزش می‌دهند. کتاب آزمایشگاه مکانیک سیالات تألیف سیدسعید قره یالی، چند مورد از همین آزمایش‌ها را انتخاب کرده و شیوه‌ی درست اجرای آن‌ها را توضیح می‌دهد. این کتاب راهنما علاوه بر نحوه‌ی اجرا، در مورد تئوری و هدف آزمایش‌ها نیز بحث‌هایی را به شکل خلاصه و مختصر و مفید مطرح می‌کند.

دانشگاه‌های کشور برای این درس آزمایشگاهی، معمولاً به سراغ آزمایش‌های مشخصی می‌روند و تقریباً همه‌ی آن‌ها گزینه‌های مشابهی را انتخاب می‌کنند. سیدسعید قره یالی در کتاب آزمایشگاه مکانیک سیالات دوازده آزمایش رایج‌تر را برمی‌گزیند و آن‌ها را تشریح می‌نماید. این آزمایش‌ها عبارتند از: «ونتوری‌متر، افت فشار اصطکاکی در لوله‌ی مستقیم، جریان درون یک اوریفیس، پمپ گریز از مرکز، نیروی برخورد جت آب، وسایل اندازه‌گیری دبی (ونتوری، اوریفیس، روتامتر)، سرریز، کاویتاسیون، مرکز فشار، افت انرژی جزئی (موضعی)، پمپ‌های سری و موازی و توربین پلتون.» هرکدام از این آزمایش‌ها هدف خاصی را دنبال می‌کنند و قرار است تئوری‌های این درس را به شکل عینی به دانشجو بیاموزند: برای مثال آزمایش ونتوری متر برای آشنایی او با انواع فلومتر و اندازه‌گیری دبی طراحی شده است. یا سرریز برای آشنایی با ضریب تخلیه‌ی سرریز است. آزمایش پمپ گریز از مرکز هم به دانشجو نشان می‌دهد که این پمپ‌ها چه هستند، چطور کار می‌کنند و چگونه باید منحنی‌های مشخصه‌ی آن‌ها را محاسبه کرد. طبیعتاً همه‌ی این آزمایش‌ها فرمول‌هایی محاسباتی نسبتاً پیچیده‌ای دارند. نویسنده شیوه‌ی محاسبه‌ی هر آزمایش را توضیح می‌دهد و دانشجو را با بُعد تئوریک آن‌ آشنا می‌سازد. در نهایت، برای هر آزمایش جداولی طراحی شده تا او بتواند گزارش کارهایش را در آن وارد نماید.

کتاب آزمایشگاه مکانیک سیالات را مؤسسه‌ی فرهنگی-هنری دیباگران تهران منتشر کرده است.

کتاب آزمایشگاه مکانیک سیالات برای چه کسانی مناسب است؟

دانشجویان رشته‌ی مکانیک می‌توانند این کتاب راهنما را مطالعه کنند.

در بخشی از کتاب آزمایشگاه مکانیک سیالات می‌خوانیم

چنان چه فشار استاتیک در نقطه‌ای از مجرای عبور یک سیال به حد فشار بخار سیال در درجه حرارت مایع برسد، در این صورت قسمتی از سیال به بخار تبدیل می‌شود و همراه جریان حمل می‌گردد. اگر حباب‌ها به نقطه‌ای بالاتر برسند حباب‌های گاز به سرعت از بین می‌روند و دوباره تبدیل به مایع می‌شوند که این تولید و انهدام حباب‌ها اثرات نامطلوبی در سیستم‌های هیدرولیکی به جا می‌گذارد.

با صرف نظر از افت‌ها و با استفاده از رابطه برنولی در یک مجرای عبور سیال مقدار هد کل برابر مجموع هد ارتفاع هد فشار استاتیک و هد دینامیک بوده و عددی ثابت است در صورتی که روی خط جریان با عواملی مانند افزایش ارتفاع افزایش سرعت سیال و... مواجه شویم، هد ارتفاع یا هد دینامیک و یا هر دو افزایش یابند؛ چون هد کل ثابت است؛ بنابراین هد فشار استاتیک کاهش می‌یابد و این کاهش فشار تا حد فشار بخار، مجاز است. ولی کاهش بیشتر آن سبب بروز کاویتاسیون می‌شود.

فهرست مطالب کتاب

فصل اول: آزمایش ونتوری متر (VENTURI METER)
فصل دوم: آزمایش افت فشار اصطکاکی در لوله مستقیم (FRICTION LOSS IN A PIPE)
فصل سوم: آزمایش جریان درون یک اوریفیس (FLOW THROUGH AN ORIFICE)
فصل چهارم: آزمایش پمپ گریز از مرکز (CENTRIFUGAL PUMP)
فصل پنجم: آزمایش نیروی برخورد جت آب (IMPACT OF A JET)
فصل ششم: آزمایش وسایل اندازه گیری دبی (ونتوری - اوریفیس - روتامتر) (FLOW MEASUREMENT)
فصل هفتم: آزمایش سرریز (FLOW OVER A NOTCH)
فصل هشتم: آزمایش کاویتاسیون (CAVITATION)
فصل نهم: آزمایش مرکز فشار (CENTER OF PRESSURE)
فصل دهم: آزمایش افت انرژی جزئی (موضعی) (LOSSES IN PIPING SYSTEMS)
فصل یازدهم: آزمایش پمپهای سری و موازی (SERIES AND PARALLEL PUMPS)
فصل دوازدهم: آزمایش توربین پلتون (PELTON TURBINE)
پیوست: میز هیدرولیک