کاوشی در مبحث دینامیک سیالات
کاوشی در مبحث دینامیک سیالات – ایران ترجمه – Irantarjomeh
مقالات ترجمه شده آماده گروه مکانیک
مقالات ترجمه شده آماده کل گروه های دانشگاهی
مقالات
قیمت
قیمت این مقاله: 38000 تومان (ایران ترجمه - Irantarjomeh)
توضیح
بخش زیادی از این مقاله بصورت رایگان ذیلا قابل مطالعه می باشد.
شماره | ۶ |
کد مقاله | MEC06 |
مترجم | گروه مترجمین ایران ترجمه – irantarjomeh |
نام فارسی | کاوشی در مبحث دینامیک سیالات |
نام انگلیسی | RESEARCH IN FLUID DYNAMICS: Meeting National Needs |
تعداد صفحه به فارسی | ۳۱ |
تعداد صفحه به انگلیسی | ۸ |
کلمات کلیدی به فارسی | دینامیک سیالات |
کلمات کلیدی به انگلیسی | FLUID DYNAMICS |
مرجع به فارسی | کمیته ملی ایالات متحده دربارهمکانیکهای کاربردی و تئوری آنها |
مرجع به انگلیسی | U.S. National Committee on Theoretical and Applied Mechanics |
کشور | ایالات متحده |
کاوشی در مبحث دینامیک سیالات
علم دینامیک سیالات به معرفی و بررسی حرکت مایعات و گازها و واکنش و عکس العمل آنها با سطوح جامد میپردازد. در واقع بسیاری از امور زندگی روزمره ما کانوناینگونه از موارد مرتبط با علم دینامیک است.
دینامیک سیالات با علومی نظیر انتقال و جابجائی، تولید، پزشکی، بیولوژی، انرژی، امنیت و دفاع بدنی انسان سرو کار دارد. پیش بینی جریان خون در بدن انسان، رفتار ابزارهای میکروسیال، وضعیتایرو دینامیکی هواپیماها، ماشین ها و کشتی ها، خنک کردن تجهیزات الکترونیکی و خطرات ناشی از هوا وشرایط جوی همگی نیازمند شناسائی دقیق و جزئی دینامیک سیالات است و بنابراین یک پژوهش و تحقیق اساسی دراین زمینه به شمار میآید.
دینامیک سیالات یکی از پر چالش ترین و پر انگیزه ترین حوزههای علمیاست واین به خاطر پیچیدگی موضوع و گستردگی کاربرد آن است. برای داشتن درک عمیق از دینامیک سیالات باید تمام پیشرفتهای زیادی که در مباحث ریاضیات کاربردی، فیزیک محاسباتی و تکنیکهای تجربی رخ داده را مورد تحقیق و کاوش قرار داد. تنها مشکل اصلیاین است که معادلات کلیدی حاکم بر دینامیک سیالات (معادلات ناویر- استوکس) دارای جوابهای تحلیلی عمومینبوده و جواب ها (راه حلهای) عددی با چالش روبرو هستند. دینامیک سیالات امروزه به دلیل داشتن روشهای تشخیص جدید منظور شبیه سازی و تجزیه و تحلیل بسیار کارآمد و مفید بوده و به محققین اجازه محاسبه احتمال پیچیدگی دینامیکهای جریان را تا جزئی ترین مسائل میدهد. نتایجاین تحقیقات و کاوش ها دراینده اثرات زیادی خواهد داشت. به عنوان مثالاین علم باعث بهبود و توسعه پیش بینی وقوع تند بادها و گردبادها و شدت و قدرت آنها میشود.این عمل بوسیله درک مکانیزمهای حاکم بر تشکیل آنها، پیدایش آنها و واکنش آنها با سیستم جوی، امکانپذیر است. همچنین با استفاده از اصول دینامیک سیالات، سرعت پیشرفت توان ناشی از شکافت هستهای از طریق کمک به شناسائی و کنترل مواردی که باعث محدود شدن چگالی انرژی میشوند، افزایش خواهد یافت. همچنین باعث کار آمدتر شدن وسائل نقلیه خواهند داشت کهاین امر بوسیله کاهش اصطکاک میان سطح بدنه و جریان هوای اطراف آن صورت میگیرد. با استفاده از اصولاین علم میتوان ابزارهائی در مقیاس میکرو تولید کرد که در بردارنده ادوات هحتراق بجای باشند. همچنین ابزارهای کنترل جریان پیشرفته برای خنک کردن سیستمهای الکترونیکی و ادوات بررسی DNA نیز جزء خصوصیاتاین مقوله بشمار میآیند. تا کنون تعداد کانالها مرتبط با ابزارآلات یا تجهیزات میکرو سیال با سرعتی بیش از رشد بالقوه، در افزایش حافظه برای ذخیره دادههای الکترونیکی، در حال رشد و گسترش است.
ما اهمیت تحقیقات دینامیک سیالات را در قالب ۵ موضوع مطالعاتی نشان میدهیم:
۱- دینامیک سیالات در مقیاس میکرو و نانو ۲- جریانهای محیطی ۳- اغتشاشی ۴- کنترل جریان و دینامیک سیالات بیوپزشکی و بیولوژیکی.
هر کدام ازاین موضوعات نشان میدهند که چگونه اطلاعات علمیتوسعه یافته در فرضیه دینامیک سیالات میتواند به صورت چشمگیریاینده کشور را تحت تأثیر قرار دهد.
کاوشی در مبحث دینامیک سیالات
دینامیک سیالات در مقیاس میکرو و نانو
بسیاری از پیشرفتهای علمیاخیر انجام شده در حوزه علوم و فناوری منجر به تولید ابزار و تجهیزات ریز و کوچک شده است. صنایع الکترونیک بهترین نمونه ها را از لحاظ بازده و راندمان و میزان محصول، مقیاس و اندازه و همچنین تولیدات جدیدی که منجر به تغییر فرهنگ عمومیشده است، تولید کرده است که همگی نتیجه طراحی و کنترل ابزار و تجهیزات ریز و کوچک (Small devices) است.
جریانهای محیطی
مطالعه مکانیک سیالات اجازه میدهد تا بسیاری از جریانهای محیطی درک، مدلسازی و پیش بینی شوند و از اینرو این مقاله دارای تبعات مهمی بر روی مهندسی، نقشه کشی (برنامه ریزی) و سیاست گذاریها خواهد داشت. این جریان ها شامل جریانهای اتمسفری، اقیانوسی، رودخانهای، دریاچهای و جریانهای سطحی میباشند. جریانهای طبیعی در مقیاسهای متفاوتی در طبیعت وجود دارند، در مقیاس خیلی بزرگ میتوان به سیستمهای جوی عظیم و بزرگ و جریانهای حلقهای (گردابی) (تسمه نقالهای اقیانوسی) اقیانوسی که هر دو هزاران کیلومتر وسعت دارند.
جریانهای اغتشاشی (Turbulent Flows)
اغلب مواد در جهان به صورت سیال میباشند که غالباً به صورت جریانهای اغتشاشی مشخص میشوند. جریان اغتشاشی ذخایر دود، ابرهای (تودهای) پشتهای و آبشارها، از جمله نمونههای روزمره قابل مشاهده با جریانهای اغتشاشی میباشند. با وجود آنکه کمتر قابل رؤیت اند، ولی جریانهای اغتشاشی در تمام سیستمهای انتقال ما، فرایندهای صنعتی و محیط طبیعی (جو (اتمسفر)، اقیانوسها، رودخانه ها و حتی ستارگان) موجود و حاضرند.
کنترل جریان
عنوان کنترل جریان به مجموعهای از روش هائی که در زمینه اداره و کنترل جریانهای سیال در موقعیتی با خواص مطلوب، فعالیت دارند، اطلاق میشود. کنترل موفق جریان میتواند عاملی برای افزایش اختلاط، افزایش انتقال حرارت، کاهش صداهای مزاحم و کاهش آلودگی افزایش تحرک و جنبش و همچنین کاهش اصطکاک هوا یا کشش باشد.
کاوشی در مبحث دینامیک سیالات
دینامیکهای جریان بیولوژیکی
جریانهای سیال بیولوژیک در بسیاری از ارگانیسمهای زنده موجود و حاضرند. بسیاری از فعالیتهای حیاتی همچون تولید مثل، رشد و نمو، تغذیه، متابولیسم و حرکت و جنبش از طریق جریان سیال، قادر به ادامه فعالیت هستند. عملکرد صحیح بسیاری از ارگانهای زنده همچون مغز چشم ها، ریه ها، قلب، کبد و کلیدها، اساساً وابسته به فرایند انتقال جریان که باعث تبادل سریع مولکولها بین بافت ها و خون میشود، است. هر گونه گسستگی و یا نقص در انتقال بیوجریان (bio-fluid) در مقیاس نانو (زیر سلولی (جز- سلول)، میکرو (سلولی) یا ماکرو (رگ رارگان) باعث پیدایش بیماریهای خطرناک آوندی (رگهای خونی) شود.
خلاصه
انتظار میرود که تحقیقات در حوزه دینامیکهای جریان تأثیرات شگرفی را بر روی خواستههای مهم ملی گذاشته باشد.این پیشرفت ها و توسعه ها در حوزه حمل و نقل، راندمان انرژی، پیشگوئی و کاهش مشکلات محیطی میباشد. همچنین توسعه فناوریهای مدرن بر پایه میکرو جریان ها، بهبود امنیت و دفاع و تأثیر اساسی در حوزه سلامت، از جمله دستاوردهایاین تحقیقات میباشد. در نهایت تحقیقات دینامیک سیالات، نقش اساسی را در آموزش مهندسین و دانشمندان آینده ایفا میکند.