مقدمه ای بر مکانیک سیالات/آلن تن مک دونالد-فیلیپ جی پریچارد/فرزاد محبی/خدمات فرهنگی فدک ایساتیس شهر کتاب اهواز این کتاب براى درس مقدماتى در مکانیک سیالات نوشته شده است.
همانند ویرایشهاى قبل، روش ما تکیه بر مفاهیم فیزیکى مکانیک سیالات و روشهای تحلیلى است که از اصول پایه شروع می شوند.
هدف اصلى این کتاب، کمک به کسانى است که به دنبال روش منظم حل مسأله می باشند.
بدین ترتیب، همواره از معادله هاى حاکم شروع می کنیم، فرضها را به طور واضح بیان می کنیم، و سعى می کنیم که نتایج ریاضیاتى را به رفتار فیزیکى متناظر با آن مرتبط کنیم.
براى تداوم رهیافت عمل حل مسأله که شامل روش نظرى نیز می باشد، بر استفاده از حجم هاى کنترل تأکید می کنیم.
این رهیافت با 116 مثال آمده در متن کتاب شرح داده شده است.
براى تشریح روش حل خوب و توضیح نکات مشکل نظریه، حل این مثالها آورده شده است.
شکل و طراحى این مثالها با متن کتاب فرق می کند، بنابراین تشخیص آنها از متن آسان است.
45 مثال شامل کتاب کار اِکسل )Excel( که روى ROM CD همراه آمده اند، براى تحلیلهاى what if? توسط دانشجویان یا اساتید در حین درس مفید می باشند.
اطلاعات مهم دیگر در مورد کتاب و روشهاى ما در بخش نکاتى با دانشجویان در آغاز فصل 1 کتاب آورده شده است.
توصیه می کنیم که این بخش را با دقت مطالعه کنید و روشهاى پیشنهادى را با روشهاى حل مسأله و نمایش نتایج تلفیق کنید.
در تقریبا 70 درصد مثالها و مسائل پایان فصل از واحدهاى SI استفاده شده است.
براى کسب تجربه در کار با آحاد مهندسى انگلیسى و برجسته ساختن تبدیلات میان دستگاههاى آحادى که می توانند از مبانى به دست آیند، از این دستگاه سنتى در مسائل باقیمانده استفاده شده است.
توضیحات کامل به همراه مثالهاى مفصّل متعددى که در این کتاب آورده شده است، باعث شده است که این کتاب براى دانشجویان، ساده و قابل درک باشد.
این کار به اساتید اجازه می دهد تا از روشهاى سنتى و قدیمى فاصله بگیرند.
از وقت کلاس می توان براى مطالب خارج از کتاب، شرح و بسط مباحث خاص (مانند جریان غیرنیوتنى، جریان لایه مرزى، نیروهاى بالابر و کشش، یا روشهاى تجربى)، حل مثال، یا شرح نکات دشوار مسائل انتهاى فصل استفاده کرد.
به علاوه، 45 مثال کتاب کارِ اِکسل براى ارائه انواع پدیده هاى مکانیک سیالات، بویژه آثار ناشى از تغییر پارامترهاى ورودى، مفید می باشند.
بدین ترتیب، هر زمان کلاس می تواند براى برآوردن نیازهاى دانشجویان به بهترین شکل ممکن مورد استفاده قرار گیرد.
براى در برگرفتن گستره وسیعى از مباحث مناسب براى یک درس یک یا دو ترمى در سطح سالهاى سوم یا چهارم کارشناسى، مطالب کتاب به دقت انتخاب شده اند.
فرض کرده ایم که دانشجویان با دینامیک جسم صلب، ریاضیات، و معادله هاى دیفرانسیل آشنا می باشند.
براى مطالعه جریان تراکم پذیر، داشتن پیش زمینهاى در ترمودینامیک لازم می باشد.
مطالب پیشرفته تر، که معمولاً در دوره اول تدریس نمی شوند، به CD انتقال داده شده اند .
در این CD ، مطالب پیشرفته در اختیار دانشجویان علاقه مند قرار گرفته شده است.
مباحث روى CD در روند موضوعى کتاب وقفه ایجاد نمی کنند.
مطالب کتاب در زمینه هاى وسیع موضوعى زیر سازماندهى شده اند: مفاهیم مقدماتى، حوزه مکانیک سیالات، و استاتیک سیالات (فصلهاى 1، 2، و 3).
بسط و کاربرد صورتهاى حجم کنترلى معادله هاى اصلى (فصل 4).
بسط و کاربرد صورتهاى دیفرانسیلى معادله هاى اصلى (فصلهاى 5 و 6).
تحلیل ابعادى و همبسته کردن داده هاى تجربى (فصل 7).
کاربرد در جریانهاى تراکم ناپذیر ویسکوز داخلى (فصل 8).
کاربرد در جریانهاى تراکم ناپذیر ویسکوز خارجى (فصل 9).
تحلیل ماشینهاى سیالى و کاربردهاى سیستم (فصل 10).
تحلیل و کاربرد جریانهاى تراکم پذیر یک و دو بعدى (فصلهاى 11 و 12).
فصل 4 با تحلیل به کمک حجم هاى کنترل محدود و دیفرانسیلى، هر دو، سروکار دارد.
به عنوان نمونه اى از کاربرد معادله هاى اصلى در یک حجم کنترل دیفرانسیلى، معادله برنولى به دست آمد (در بخش فرعى اختیارى 4-4).
به کمک معادله برنولى در فصل 4 می توان مسائل بیشترى را که با معادله تکانه براى حجمهاى کنترل متناهى سروکار دارند حل کرد.
استنتاج دیگرى از معادله برنولى در فصل 6 ارائه شده است، که با انتگرالگیرى از معادله اویلر در امتداد یک خط جریان به دست می آید.
اگر استادى بخواهد معرفى معادله برنولى را بهتأخیر بیاندازد، مسائل چالش برانگیز فصل 4 را می توان به فصل 6 منتقل کرد.
این ویرایش، تغییرات مهمى را شامل می شود.
در فصل 7، بررسى معادله هاى حاکم غیرابعادى لازم براى یافتن پارامترهاى بىبعد به ابتداى این فصل منتقل شده است.
در فصل 8، در بررسى ملاحظات انرژى در جریان داخل لوله ها، پمپها گنجانده شده اند.
بررسى سیستمهاى لوله کشى چند مسیره با یک کتاب کار Excel بسط و شرح داده شده است.
براى دربرگرفتن مباحث فرعى مجزا در مورد ماشینهایى که روى سیال کار انجام میدهند و ماشینهایى که از سیال کار می گیرند، ساختار فصل 10 را تغییر دادهایم.
فصل 12 به طور کامل تغییر یافته است به طورى که ابتدا معادله هاى اصلى جریان تراکم پذیر یک بعدى به دست می آیند، و سپس بر هر حالت خاص (جریان تک آنتروپیک، جریان درون شیپوره، جریان خط فانو، جریان خط رایلى، و شوکهاى قائم) به کار می روند.
در نهایت، بخش جدید در مورد شوکهاى مایل و امواج انبساطى اضافه شده است.
تلاش اصلى ما بر این بوده است تا وضوح نگارش را در این ویرایش بهبود بدهیم.
پروفسور فیلیپ.
جى.
پریچارد از کالج مانهاتان به عنوان مؤلف همکار به تیم فاکس - مکدونالد ملحق شده است.
پروفسور پریچارد، کل متن دست نویس را به دقت و جزء به جزء بازنگرى کردند.
حاصل این بازنگرى، واضحتر کردن و بهبود بحثها، افزودن مثالهاى فیزیکى متعدد، و فراهم کردن کتاب کارهاى Excel بود که به همراه 45 مثال درسى و بیش از 300 مسأله انتهاى فصل آمده است.
مشارکت و نقش ایشان فوق العاده بوده است.
این ویرایش (6) شامل 1315 مسأله انتهاى فصل است.
بسیارى از این مسائل ترکیبی اند و شامل چندین قسمت می باشند.
بیشتر کتاب به گونهاى تألیف شده است که نیازى به این نباشد که تمام قسمتها را بلافاصله انتقال داد، و تقریبا 25 درصد قسمتهاى فرعى براى بررسى پرسشهاى ? what if طراحى شده اند.
در حدود 300 مسأله یا جدید می باشند یا در این ویرایش، اصلاح شده اند، و بسیارى نیز شامل قسمتهایى هستند که براى تحلیل به کمک یک برنامه صفحه گسترده مناسب می باشند.
براى تشخیص این مسائل، در حاشیه آنها از نماد CD استفاده شده است.
بسیارى از این مسائل به گونهاى طراحى شده اند که برنامه کامپیوترى اِکسل براى آسان کردن و تشویق دانشجویان در حل مسائل what if? ، بررسى پارامترى حل تک نقطهاى را به دست می دهد.
کتاب کارهاى اِکسل که توسط پروفسور پریچارد تهیه شده اند، به طور قابل ملاحظهاى به این روند کمک می کنند.
همچنین، پیوست جدیدى تحت عنوان مرور مختصرى بر Excel به CD اضافه شده است.
در این ویرایش، تعداد زیادى مسائل باز (Open ended) وجود دارد.
برخى از مسائل تأمل برانگیز میباشند که قصد در آزمایش درک مفاهیم اساسى دارد، و برخى دیگر نیازمند تأمل بدیع، ترکیب، و / یا بررسى مفصل هستند.
امیدواریم که این مسائل باعث ترغیب هر استاد در بسط و استفاده از مسائل باز بیشترى شود.
حل المسائل ویرایش ششم از همان شیوه ویرایشهاى قبلى پیروى می کند: این راهنما شامل حل کامل و مفصّل هر یک از 1315 مسأله انتهاى فصل است.
.