جمعه ٣١ شهريور ١٣٩٦
رشته های پایه
مكانيك سيالات مقدماتي

قیمت : 180,000  ریال

مقدمه مترجم

 

مكانيك سيالات در واقع تعميم نظريه مكانيك نيوتني براي دستگاه های بس ذره اي است كه رفتارهاي كلاسيكي دارند. درکل ماده‌ای که با حرکت خود تغییر شکل می‌دهد را سیال می‌نامند. یک جسم سیال از بی شمار مولکول‌های ريز مقياس تشکیل شده است. هر چند که آن در یک جهان بزرگ مقياس به عنوان یک جسم دارای توزیع پیوسته از جرم منظور می‌گردد. حرکت یک سیال یعنی شاره‌ی سیال در واقع شارش جرم سیال به همراه تغییرشکل پیوسته آن است که با مکانیک سیالات یا دینامیک شاره‌های سیال ها مطالعه می‌شود. در طبيعت پديده هاي بسياري مشاهده مي شوند كه رفتاري سيالی دارند. جریان هوا یا باد، طوفان، جریان آب رودخانه یا سیل، حتی حرکت ابرها و دود حاصل از ذرات معلق درهوا، جریان خون در بدن موجودات زنده، بادهای خورشیدی، شاره‌های گاز در فضای بین ستاره‌ای و حتي مدل هايي كه ساختار هاي كيهاني را ايجاد مي كنند، رفتار شاره هاي سيال دارند. اهمیت و کاربرد شاره‌های سیال از حرکت هواپیماها، کشتی‌ها،  زیردریایی‌ها و پرندگان گرفته تا ادامه‌ی حیات گیاهان به وسیله‌ی گرده‌افشانی آنها هستند که به کمک باد به مناطق دیگر زمین منتقل می شوند تا عمل تولید مثل و پایستگی حیات را ادامه دهند. بسياري از كتابهاي تدوين شده در زمينه ديناميك سيالات ديدگاهي مهندسي دارند. اما كتاب حاضر ديدگاهي كاملا فيزيكي دارد و لذا براي دانشجويان فيزيك بسيار مفيد خواهد بود.  هشت فصل نخست اين كتاب براي دانشجوي مقطع كارشناسي فيزيك، پس از گذراندن دروسي چون رياضي فيزيك و مكانيك تحليلي، به سادگي قابل استفاده خواهد بود. در این بخش ها، نويسنده به معرفي مباني مكانيك سيالات يعني تعريف شاره ها و سيال هاي چسبنده (لزج) و غیرچسبنده تراكم پذير و تراكم ناپذير، معرفي معادله ديناميك شاره ها يعني معادله ناوير- استوكس و ديناميك شاره هاي جو (هواشناسي) و اقيانوس ها مي پردازد. درفصل هاي بعدي نه تا دوازده به موضوعات اساسي تر آشوب و ناپايداري سيالات، ابرسيال ها و هليم مايع، رفتار هاي كوانتومي ذرات سيال و بالاخره نگرش نظريه ميدان كوانتومي پيمانه اي به ديناميك سيال هاي كوانتومي پرداخته است. نشان داده مي شود كه معادله ناوير-استوكس شاره هاي سيال کامل (ايده آل) به يك معادله شرودينگر غيرخطي تبديل مي شود. ازاين رو چهار فصل انتهايي كتاب مي تواند براي دانشجويان مقطع كارشناسي ارشد فيزيك مناسب تر باشد. همچنين لازم به ذكر است كه نويسنده کتاب، آقای تسوتومو کامب[1]، مباحث كتاب را از مجموعه كلاس هاي دوره فشرده فيزيك نظري براي دانشجويان كارشناسي ارشد كه به سال هاي 2003 الي 2004 میلادی در مركز مطالعات رياضيات نانكاي که دركشور چين برگزار شده بود، انتخاب نموده است و لذا مي توان ادعا نمود كه مطالب كتاب با نتايج پژوهش هاي علمي جديد غني شده است. دانشجويان كارشناسي فيزيك براي تكميل پايه هاي علمي خود پس از گذراندن درس مكانيك تحليلي 1 و 2 كه رفتار كلاسيكي دستگاه هاي پيچيده ازذرات منفرد را ازديدگاه نظريه نيوتني مي پردازد، نيازمند مطالعه رفتارپيوسته ذرات كلاسيكي يا رفتار سيالي ذرات هستند. ازاين رو مترجم ضمن تدريس بخش هايي از اين كتاب در دانشکده فیزیک دانشگاه سمنان براي دانشجويان مقطع كارشناسي فيزيك، مناسب ديد كه به ترجمه اين كتاب اقدام نمايد. امید است كه براي علاقمندان به ديناميك شاره های سيالات به ويژه كل دانشجويان فيزيك و مهندسي مفيد واقع گردد. دربرگردان واژه ها، مترجم از کتاب " واژه نامه فیزیک انتشارات مرکز نشردانشگاهی" و کتاب "فرهنگ علوم مهندسي انگليسي-فارسي(یك جلدي)" به تآليف دكتر محمد فلاحي مقيمي، انتشارات دانشگاه علم و صنعت ايران، استفاده نموده است. در متن اصلی کتاب بردار ها با قلم سیاه (بدون علامت پیکان) نوشته شده بودند. این جانب به منظور رعایت مرسوم در غالب کتاب ها بردار ها را با قلم معمولی ولی با نشان پیکان بر بالای حروف نوشته ام. 

به علاوه بر خود لازم می دانم که از زحمات بی دریغ همکار ارجمندم، جناب آقای دکتر مهران رجبی زرگرآبادی از دانشکده مهندسی مکانیک دانشگاه سمنان، کمال تشکر را داشته باشم که با قبول زحمت مطالعه متن ترجمه و ارایه اظهار نظرهای برجسته خود غنای بیشتری را بر این برگردان بخشیدند.

حسين غفارنژاد

بهار1389

دانشکده فيزيك دانشگاه سمنان

مقدمه مؤلف

اين كتاب آرزو دارد تا از نقطه نظر فيزيك نوين يك تفسير بنيادي درباره دیدگاه های فيزيكي شاره هاي سيال را براي علاقمندان مبتدي درفيزيك، رياضيات و مهندسي مكانيك سيالات ارائه دهد. متن اوليه به عنوان سخنراني هاي دوره هاي فشرده مكانيك سيالات در هر دو سطح دانشجويان كارشناسي و كارشناسي ارشد فيزيك نظري آماده شد و در سال هاي 2003 تا 2004 ميلادي در مركز مطالعات رياضيات نانكاي كشور چين ارائه گرديد. با شروع در فصل هاي مقدماتي1و2 از مفاهيم اساسي طبيعت شاره ها و خواص سيالات، متن كتاب معادلات اساسي پایستگی جرم، تكانه وانرژي را در فصل 3 توصيف مي كند. ابتدا حركت هاي سيال هاي چسبنده و غیرچسبنده در فصل هاي 4 و 5 مطرح شده اند. با تاكيد بر روی مفاهيم ديناميكي حركت سيال ها، رفتار هاي گوناگون مهم سيال ها یعنی امواج، حركت هاي گردابي، شاره هاي فيزيكی زمين(درياها، اقيانوسها و جريانهاي جوي) ناپايداري و آشوب و تلاطم در فصول بعدي اشاره شده اند. در مجموع به همراه فصول پايه اي و بنيادي مذكور، در اين كتاب يك فصل جديد در باره ابر سيال و گردابه هاي كوانتيده نيز اضافه شده است . زيرا كه آن حوزه مهيج جديد در فيزيك است و فصل ديگري در باره نظريه پيمانه اي شاره هاي سيال منظور شده است. چون كه این فصل شامل يك فرمول بندي بنيادي جديد از شاره هاي سيال بر حسب نظريه پيمانه اي فيزيك نظري را به دست می دهد. جزئيات اين كتاب از سخنراني هاي دوره هاي فشرده مذكور داده شده اند، به طوري كه هر فصل ممكن است بطور مستقل و يا بطور پيوسته و به دنبال فصل قبلي مطالعه شود. اين كتاب چنان نوشته شده است تا نشان دهد كه مكانيك سيالات يك شاخه اي از فيزيك نظري مي باشد.

ژوئن 2006

تسوتمو كامب

دانشگاه توكيو-ژاپن و

 مركز مطالعات رياضيات نانكاي- چين



[1] Tsutomu Kambe                               

Normal 0 false false false EN-US X-NONE FA MicrosoftInternetExplorer4
اوقات شرعی
آمار بازدید
 بازدید این صفحه : 45243
 بازدید امروز : 122
 کل بازدید : 465830
 بازدیدکنندگان آنلاين : 5
 زمان بازدید : 0/2187
تقویم
Copyright  © 2014 press.semnan.ac.ir.semnan.ac.ir . All rights reserved