سعی بر آن است که مطالب مرجع تخصصی آب و فاضلاب شامل مسایل ، مقالات و اخبار عمران آب و فاضلاب,آب و فاضلاب و به صورت تخصصی فرآیند های تصفیه آب و فاضلاب،مهندسی آب و فاضلاب و صنعت آب و فاضلاب باشد.
دانشنامه آنلاین آب و فاضلاب
رشته های مرتبط:مهندسی عمران آب و فاضلاب،مهندسی تکنولوژی آب و فاضلاب،مهندسی آب و فاضلاب،محیط زیست،مهندسی بهداشت محیط،مهندسی آب،مهندسی شیمی و...
امیرحسین ستوده بیدختی
,.
ديناميک سيالات
۱۳۸۹/۱۰/۲۶
4:27
|
ديناميک سيالات
دید کلی
دینامیک سیالات شاخه‌ای از مکانیک سیالات است که ماهیت حرکت یک سیال را مشخص می‌کند. از آنجا که قوانین بیان کننده حرکت کامل یک سیال را نمی‌توان به آسانی محاسبه کرد و به صورت مجموعه‌ای از روابط بیان کرد، لازم است که از آزمایشات نیز کمک گرفته شود. با استفاده از تحلیلهای مکانیکی ، ترمودینامیکی و آزمایشات دقیق می‌توان سازه‌های هیدرولیکی بزرگ و روابط سودمند دینامیک سیالات را بدست آورد.
مشخصه‌های جریان
جریان یک سیال را می‌توان به صورتهای گوناگون درهم ، آرام ، حقیقی ، ایده آل ، بازگشتی ، بازگشت ناپذیر ، پایدار ، ناپایدار ، یکنواخت ، غیر یکنواخت ، چرخشی ، غیر چرخشی طبقه بندی کرد.
جریان در هم: شایعترین حالت موجود در مهندسی است. در جریان در هم ، ذرات سیال (جرمهای کوچک و مولکولی) در مسیرهای بسیار نامنظمی حرکت می‌کنند و موجب می‌شوند که اندازه حرکت از یک بخش سیال به بخش دیگر انتقال یابد.
جریان آرام: در این نوع جریان ذرات سیال در امتداد مسیرهای هموار که درون غشاء یا لایه‌ها قرار دارند حرکت می‌کنند و یک لایه به آرامی بر روی لایه مجاور می‌لغزد.
جریان پایدار: جریان پایدار هنگامی برقرار است که شرایط در هر نقطه‌ای از سیال نسبت به زمان تغیر نکند.
جریان ناپایدار: جریان ناپایدار است که شرایط در هر نقطه از سیال نسبت به زمان تغییر کند.
جریان یکنواخت: جریان یکنواخت هنگامی رخ می‌دهد که در هر لحظه برای تمامی نقاط بردار سرعت (مقدار و جهت) یکسان باشد.
جریان غیر یکنواخت: جریانی که در آن بردار سرعت در هر لحظه از یک نقطه تا نقطه دیگر تغییر کند.
جریان چرخشی: اگر ذرات سیال در یک ناحیه دارای چرخش در حول یک محور باشد، جریان را چرخشی یا گردابه‌ای می‌نامند و اگر سیال در یک ناحیه فاقد چرخش باشد آن را جریان غیر چرخشی گویند.
خط جریان
خط جریان عبارت است از خط پیوسته‌ای که می‌توان در سیال رسم کرد، بطوری که نمایانگر بردار سرعت در هر نقطه باشد.
ممکن است در مقطع خط جریان ، هیچگونه جریان عبور نکند. چون در تمامی لحظات که ذره‌ای در جهت خط جریان حرکت می‌کند، جابجایی ذره بیان می‌کند که مؤلفه‌های متناظر ، متناسب باهم هستند و دارای یک جهت می‌باشند.
حجم کنترل
حجم کنترل ، ناحیه‌ای در داخل فضا بوده و بکار بردن آن در هنگام تحلیل حالتهایی که جریان به داخل یا خارج فضا جریان می‌یابد مفید می‌باشد. مرز حجم کنترل را سطح کنترل گویند. شکل و اندازه حجم کنترل کاملا انتخابی است، ولی غالبا آنها را منطبق بر مرزهای صلب آن ناحیه در نظر می‌گیرند و در این نواحی برای سادگی آنها عمود بر جهت جریان فرض می‌کنند. ماهیت جریان تمامی جریانها از روابط زیر پیروی می‌کنند، این روابط را می‌توان بصورت تحلیلی نیز بیان کرد:
رابطه پیوستگی یعنی قانون بقای جرم قوانین اول و دوم ترمودینامیک
شرایط مرزی تحلیلهایی که بیان می‌کند در یک سیال در نواحی مرزی ، سرعت نسبت به مرز صفر می‌باشد یا سیالات بدون اصطکاک نمی‌توانند از مرز عبور کنند. معادله حرکت اولر در امتداد خط جریان زمانی مورد استفاده قرار می‌گیرد که:
جریان بدون اصطکاک باشد.
در امتداد خط ریان وحالت پایدار داشته باشد
چگالی ثابت باشد.
معادله برنولي
انتگرال گیری از معادله حرکت اولر برای حالتی که چگالی ثابت است، منجر به معادله برنولی خواهد شد. در معادله برنولی که از کلیه افتها صرفنظر شده است تمام عبارتهای موجود نمایانگر انرژی مفید یا انرژی مکانیکی می‌باشند که این عبارتها می‌توانند بوسیله انرژی پتانسیل ، انرژی جنبشی ، یا فشار تولید کار کنند
شبكه فاضلاب روستايي براي روستاهاي حاشيه زاينده رود - چهارشنبه بیست و پنجم اسفند 1389
پوشش مناسب تاسيسات آب براي مقابله با سرما - چهارشنبه بیست و پنجم اسفند 1389
تصفيه آب روستايي با حرارت مازاد نيروگاه سبلان - چهارشنبه بیست و پنجم اسفند 1389
مصرف آب در ایران 4400 لیتر برای هر نفر!!! - چهارشنبه بیست و پنجم اسفند 1389
دید کلی
دینامیک سیالات شاخه‌ای از مکانیک سیالات است که ماهیت حرکت یک سیال را مشخص می‌کند. از آنجا که قوانین بیان کننده حرکت کامل یک سیال را نمی‌توان به آسانی محاسبه کرد و به صورت مجموعه‌ای از روابط بیان کرد، لازم است که از آزمایشات نیز کمک گرفته شود. با استفاده از تحلیلهای مکانیکی ، ترمودینامیکی و آزمایشات دقیق می‌توان سازه‌های هیدرولیکی بزرگ و روابط سودمند دینامیک سیالات را بدست آورد.
مشخصه‌های جریان
جریان یک سیال را می‌توان به صورتهای گوناگون درهم ، آرام ، حقیقی ، ایده آل ، بازگشتی ، بازگشت ناپذیر ، پایدار ، ناپایدار ، یکنواخت ، غیر یکنواخت ، چرخشی ، غیر چرخشی طبقه بندی کرد.
جریان در هم: شایعترین حالت موجود در مهندسی است. در جریان در هم ، ذرات سیال (جرمهای کوچک و مولکولی) در مسیرهای بسیار نامنظمی حرکت می‌کنند و موجب می‌شوند که اندازه حرکت از یک بخش سیال به بخش دیگر انتقال یابد.
جریان آرام: در این نوع جریان ذرات سیال در امتداد مسیرهای هموار که درون غشاء یا لایه‌ها قرار دارند حرکت می‌کنند و یک لایه به آرامی بر روی لایه مجاور می‌لغزد.
جریان پایدار: جریان پایدار هنگامی برقرار است که شرایط در هر نقطه‌ای از سیال نسبت به زمان تغیر نکند.
جریان ناپایدار: جریان ناپایدار است که شرایط در هر نقطه از سیال نسبت به زمان تغییر کند.
جریان یکنواخت: جریان یکنواخت هنگامی رخ می‌دهد که در هر لحظه برای تمامی نقاط بردار سرعت (مقدار و جهت) یکسان باشد.
جریان غیر یکنواخت: جریانی که در آن بردار سرعت در هر لحظه از یک نقطه تا نقطه دیگر تغییر کند.
جریان چرخشی: اگر ذرات سیال در یک ناحیه دارای چرخش در حول یک محور باشد، جریان را چرخشی یا گردابه‌ای می‌نامند و اگر سیال در یک ناحیه فاقد چرخش باشد آن را جریان غیر چرخشی گویند.
خط جریان
خط جریان عبارت است از خط پیوسته‌ای که می‌توان در سیال رسم کرد، بطوری که نمایانگر بردار سرعت در هر نقطه باشد.
ممکن است در مقطع خط جریان ، هیچگونه جریان عبور نکند. چون در تمامی لحظات که ذره‌ای در جهت خط جریان حرکت می‌کند، جابجایی ذره بیان می‌کند که مؤلفه‌های متناظر ، متناسب باهم هستند و دارای یک جهت می‌باشند.
حجم کنترل
حجم کنترل ، ناحیه‌ای در داخل فضا بوده و بکار بردن آن در هنگام تحلیل حالتهایی که جریان به داخل یا خارج فضا جریان می‌یابد مفید می‌باشد. مرز حجم کنترل را سطح کنترل گویند. شکل و اندازه حجم کنترل کاملا انتخابی است، ولی غالبا آنها را منطبق بر مرزهای صلب آن ناحیه در نظر می‌گیرند و در این نواحی برای سادگی آنها عمود بر جهت جریان فرض می‌کنند. ماهیت جریان تمامی جریانها از روابط زیر پیروی می‌کنند، این روابط را می‌توان بصورت تحلیلی نیز بیان کرد:
رابطه پیوستگی یعنی قانون بقای جرم قوانین اول و دوم ترمودینامیک
شرایط مرزی تحلیلهایی که بیان می‌کند در یک سیال در نواحی مرزی ، سرعت نسبت به مرز صفر می‌باشد یا سیالات بدون اصطکاک نمی‌توانند از مرز عبور کنند. معادله حرکت اولر در امتداد خط جریان زمانی مورد استفاده قرار می‌گیرد که:
جریان بدون اصطکاک باشد.
در امتداد خط ریان وحالت پایدار داشته باشد
چگالی ثابت باشد.
معادله برنولي
انتگرال گیری از معادله حرکت اولر برای حالتی که چگالی ثابت است، منجر به معادله برنولی خواهد شد. در معادله برنولی که از کلیه افتها صرفنظر شده است تمام عبارتهای موجود نمایانگر انرژی مفید یا انرژی مکانیکی می‌باشند که این عبارتها می‌توانند بوسیله انرژی پتانسیل ، انرژی جنبشی ، یا فشار تولید کار کنند
مطالب تصادفی:
عوامل مؤثر در آلودگی فاضلاب و پس آبها - چهارشنبه بیست و پنجم اسفند 1389
حوزه های آبخیز ایران - چهارشنبه بیست و پنجم اسفند 1389
حال «كارون» خوب نيست - چهارشنبه بیست و پنجم اسفند 1389
آب چاه‌های تهران به فاضلاب آلوده است - چهارشنبه بیست و پنجم اسفند 1389
سبزی‌های جنوب تهران به علت آبیاری با فاضلاب کلی ویتامین دارند! - چهارشنبه بیست و پنجم اسفند 1389
سیستم آب و فاضلاب شهری تهران بحران زاست - چهارشنبه بیست و پنجم اسفند 1389
حل مشکل روان آب‌های جنوب تهران با افتتاح تصفیه‌خانه فاضلاب - چهارشنبه بیست و پنجم اسفند 1389
ضرورت بازسازي هزار کيلومتر از شبکه آبرساني روستايي بوشهر - چهارشنبه بیست و پنجم اسفند 1389
اتصال تصفيه خانه سد كمال صالح به خط انتقال كمربندي غربي اراك - چهارشنبه بیست و پنجم اسفند 1389
منحصر به فردترين سيستم آبرساني خاورميانه در شهر خمارلوي - چهارشنبه بیست و پنجم اسفند 1389
برداشت آب خام از رودخانه گرگر به رامهرمز متوقف شد - چهارشنبه بیست و پنجم اسفند 1389
شبكه فاضلاب روستايي براي روستاهاي حاشيه زاينده رود - چهارشنبه بیست و پنجم اسفند 1389
پوشش مناسب تاسيسات آب براي مقابله با سرما - چهارشنبه بیست و پنجم اسفند 1389
تصفيه آب روستايي با حرارت مازاد نيروگاه سبلان - چهارشنبه بیست و پنجم اسفند 1389
مصرف آب در ایران 4400 لیتر برای هر نفر!!! - چهارشنبه بیست و پنجم اسفند 1389
مهندسی بهداشت - چهارشنبه بیست و پنجم اسفند 1389
چرا آب، عجیب‌ترین مایع جهان است؟ - چهارشنبه بیست و پنجم اسفند 1389
655 روستاي كرمان شبكه آب آشاميدني ندارند - سه شنبه بیست و چهارم اسفند 1389
نقشه برداری - سه شنبه بیست و چهارم اسفند 1389
قابل شرب شدن آب دريا در تگزاس - سه شنبه بیست و چهارم اسفند 1389
آیا زلزله در ژاپن به تغیرات اقلیمی مربوط است؟ - سه شنبه بیست و چهارم اسفند 1389
انواع سختی آب - سه شنبه بیست و چهارم اسفند 1389
سیانوباکترها - سه شنبه بیست و چهارم اسفند 1389
پمپ (تلمبه) - سه شنبه بیست و چهارم اسفند 1389
د.د.ت D.D.T - دوشنبه بیست و سوم اسفند 1389
فضای سبز شهری - دوشنبه بیست و سوم اسفند 1389
مدیریت اسید شویی در سیستم های آبیاری قطره ای - دوشنبه بیست و سوم اسفند 1389
بهداشت آب در سفر - دوشنبه بیست و سوم اسفند 1389
مبانی کلرزنی - دوشنبه بیست و سوم اسفند 1389
فاضلاب "تلخه‌رود" را از نفس انداخت - دوشنبه بیست و سوم اسفند 1389
تغییر اقلیم و خشکسالی - دوشنبه بیست و سوم اسفند 1389
اشاره ای به سیل قم - دوشنبه بیست و سوم اسفند 1389
مشکل بالکینگ در سیستم لجن فعال - دوشنبه بیست و سوم اسفند 1389
کروژن چیست؟ - دوشنبه بیست و سوم اسفند 1389
آب سنگین و کاربرد آن - یکشنبه بیست و دوم اسفند 1389
مشکل کف کردگی یا فومینگ در تصفیه خانه های لجن فعال - یکشنبه بیست و دوم اسفند 1389
تصفیه خانه آب شرب کوثر - یکشنبه بیست و دوم اسفند 1389
مهمترین علل رایج تخریب سدهای خاکی - یکشنبه بیست و دوم اسفند 1389
آب ها آلوده می شوند و انسان ها به خطر می افتند - یکشنبه بیست و دوم اسفند 1389
باران اسیدی ره آورد كم توجهی به آلاینده ها - یکشنبه بیست و دوم اسفند 1389
آب در فرهنگ ایرانیان - یکشنبه بیست و دوم اسفند 1389
بازدارنده های رسوب در آب شیرین کن ها - شنبه بیست و یکم اسفند 1389
فناوری نانو و فیلتراسیون - شنبه بیست و یکم اسفند 1389
مقایسه بین روش های مختلف شیرین سازی آب - شنبه بیست و یکم اسفند 1389
اساس اسمز معکوس و نانوفیلتر - شنبه بیست و یکم اسفند 1389
دستگاه تهیه آب آشامیدنی از هوا ساخته شد - شنبه بیست و یکم اسفند 1389
انتقال و توزیع آب - شنبه بیست و یکم اسفند 1389
مخازن (tanks) - شنبه بیست و یکم اسفند 1389
لوله و اتصالات - جمعه بیستم اسفند 1389
دوره‌ی طرح در سیستم های انتقال و توزیع آب - جمعه بیستم اسفند 1389
شبكه فاضلاب روستايي براي روستاهاي حاشيه زاينده رود - چهارشنبه بیست و پنجم اسفند 1389
پوشش مناسب تاسيسات آب براي مقابله با سرما - چهارشنبه بیست و پنجم اسفند 1389
تصفيه آب روستايي با حرارت مازاد نيروگاه سبلان - چهارشنبه بیست و پنجم اسفند 1389
مصرف آب در ایران 4400 لیتر برای هر نفر!!! - چهارشنبه بیست و پنجم اسفند 1389