لینک پرداخت و دانلود *پایین مطلب*
فرمت فایل:Word (قابل ویرایش و آماده پرینت)
تعداد صفحه309
بخشی از فهرست مطالب
1-1- پیشرفت‌های بزرگ تاریخی 16
- 3.3- جریان مافوق صوت 29
- 3.4- جریان ماوراء صوت 30
- 4- یک مرور اجمالی از ترمودینامیک 32
- 4.1- گاز کامل 33
- 4.2- انرژی داخلی و آنتالپی 38
- 4.3- قانون اول ترمودینامیک 42
- 4.4- انتروپی و قانون دوم ترمودینامیک 43
- 4.5- محاسبه انتروپی 44
- 4.6 روابط ایزنتروپیک 46
- 5- نیروهای آئرودینامیک روی یک جسم 50
- 6- جریان تراکم‌پذیر مدرن 55
- 7- خلاصه 57
فرم‌های انتگرالی معادلات بقاء برای جریان‌های غیرلزج 60
- 1- فلسفه 62
- 2- رویکرد 62
- 2.1- روش حجم کنترل محدود 63
- 2.2 روش المان بسیار کوچک سیال 64
- 2.3- روش مولکولی 65
- 3- معادله پیوستگی 65
- 3.1 اصل فیزیکی 65
- 4- معادله مومنتوم 67
- 4.1- اصل فیزیکی 67
- 5- تفسیر 70
- 6- معادله انرژی 71
- 6.1- اصل فیزیکی 71
- 7- تفسیر نهائی 75
- 8- یک کاربرد معادله مومنتوم: نیروی رانش موتور جت 76
- 9- خلاصه 87
- 1- مقدمه 91
- 2- معادلات جریان یک بعدی 96
- 3- سرعت صوت و عدد ماخ 100
- 4- تعدادی از پارامترهای جریان که براحتی تعریف می‌شوند. 105
- 5- فرم‌های دیگری از معادله انرژی 106
- 5.1 - تفسیری درباره عمومیت 111
- 6- روابط شوک قائم 117
- 7- معادله هوگونت 134
- 8- جریان یک بعدی همراه انتقال حرارت 140
- 9- جریان یک بعدی همراه اصطکاک 153
- 10 - یادداشت تاریخی: امواج صوتی و امواج ضربه‌ای 164
1-3-4: رابطه : شکل دیگری از رابطه ..... 196
4-4- جریان مافوق صوت روی گوه‌ها و مخروط‌ها 199
6-4- بازتاب معمولی از مرز جامد 209
7-4- تفسیری درباره جریان درون شوک‌های ضربدری 214
8-4- نمودارهای زاویه انحراف – فشار 215
9-4 برخورد شوک‌های غیرهم‌خانواده 218
10-4 برخورد شوک‌های هم‌خانواده 220
12-4 - موج ضربه‌ای غیرمتصل جلوی یک جسم دما غیر پهن 225
13-4 - امواج ضربه‌ای سه بُعدی 227
14-4 - امواج انبساطی پرانتل – مایر 229
16-4. یادداشت های تاریخی تحقیقات اولیه پرانتل روی جریان‌های مافوق صوت و اساس تئوری پرانتل 249
i. چکیده:
شناخت جریان تراکم پذیر و تحلیل علمی آن از دیرباز مدنظر دانشمندان و مخترعین در عرصه‌های مختلف بوده است. در مقاطع مختلف زمانی نیازهای بشری جهت بکارگیری وسائل و تجهیزات و هم‌چنین فرایندهایی که ارتباط مستقیم با جریان‌های تراکم پذیر داشته موجب شد که دانشمندان تئوری‌ها و نظریه‌های مختلفی را در این رابطه ارائه دهند، که با پیشرفت روزافزون تکنولوژی ساخت تجهیزات و طراحی فرایندهای پیچیده صنعتی این نظریه‌ها، گام‌های تکاملی را طی نموده و یقیناً دستاورد این دو نگرش یعنی گام‌های پیشرونده تکنولوژی ساخت و ذهن‌های خلاق نظریه پردازان در بستر جریان‌های تراکم‌پذیر منجر به اختراعات و اکتشافات آتی خواهد شد که شاید دور از ذهن انسان معاصر باشد.
امروزه زمینه‌های علمی جریان تراکم‌پذیر به قدری وسعت یافته که منجر به ایجاد شاخه‌های مختلفی از جمله آئرودینامیک، پنوماتیک و دینامیک گاز شده است و ساخت تجهیزاتی مثل ماشین‌های پرنده، وسائل کاربردی هوافضا، موتورهای احتراق داخلی و خارجی و دیگ‌های بخار و مبدل‌ها همگی در گرو شناخت و بکارگیری جریان‌های تراکم‌پذیر می‌باشد.
تحلیل جریان تراکم‌پذیر بصورت مقدماتی و کلاسیک در کتاب‌های سیالات و ترمودینامیک در سطح کارشناسی مطرح شده که عمدتاً مطالب ارائه شده بصورت موضعی و منقطع می‌باشد که به هیچ عنوان پاسخگوی نیازهای آموزش‌های مهندسی نمی‌باشد.
این نیاز را از سال 1367 که همزمان با تدریس در دانشگاه در پروژه‌های مختلف از جمله تدوین استاندارد تجهیزات پالایشگاهی، طراحی و ساخت انواع دیگ‌های بخار و مبدل‌ها و مطالعه فرایندهای تولید گاز طبیعی، انتقال و توزیع آن شرکت داشتم بیشتر احساس نمودم.
پس از تألیف کتاب‌های سیالات 1 و 2 و هم‌چنین تدریس درس دینامیک گاز در سال‌های اخیر به کمبود کتاب‌های ترجمه و یا تألیف شده در تحلیل جریان‌های تراکم‌پذیر پی بردم و تصمیم گرفتم کتاب مناسبی را ترجمه کنم پس از کاوش فراوان نهایتاً کتاب جریان تراکم‌پذیر پیشرفته همراه با نگرش تاریخی تألیف جان اندرسون را برگزیدم. از خصوصیات مهم این کتاب که ناشی از تجربیات چندین ساله مؤلف می‌باشد عبارتند از: ارائه مسیر راهنما در ابتدای هر فصل، ارتباط از طریق زبان محاوره‌ای ساده و شیرین با خواننده، سادگی و روانی نوشتار، ارتباط مدل‌های تئوری با نتایج تجربی و کاربردی، نگرش تاریخی و ارائه سیر تکاملی نظریه‌های مرتبط با موضوع.
بنابر دلایل فوق این کتاب در حال حاضر در دانشگاه‌های معتبر ایالات متحده آمریکا و بسیاری از کشورهای دیگر به عنوان کتاب درسی مورد استفاده قرار می‌گیرد. این کتاب در 17 فصل ارائه شده و مؤلف با نگرش روانشناختی آموزشی، فصل‌های اولیه را با قلمی ساده و روان آغاز کرده و خواننده را با آهنگ زیبای سیر تکاملی تاریخی غرق در اقیانوس بیکران ذهن نظریه پردازان نموده و بطور شگفت انگیزی تئوری‌های پیچیده را در فصل‌های آخر ارائه نموده است.
از این‌رو مطالب این کتاب در مقاطع کارشناسی و کارشناسی ارشد کاملاً مورد استفاده قرار می‌گیرد. بدین‌صورت که 9 فصل اول که تحت عنوان جلد 1 ترجمه شده است را می‌توان در مقطع کارشناسی و 8 فصل بعدی را که در جلد 2 در حال ترجمه است را در مقطع کارشناسی ارشد بکار گرفت.
امیدوارم که با ترجمه این کتاب توانسته باشم از یک سو روش آموزش پیشرفته را که توسط مؤلف ارائه شده در اختیار مؤلفین جوان کشور قرار دهم و از طرف دیگر ذهن دانشجویان عزیز در مقاطع کارشناسی و کارشناسی ارشد را به چالش کشانده و هم‌چنین بر تجربیات مهندسان عزیز که در پروژه‌های عظیم کشور مشغولند بیافزایی از خوانندگان پویا و تلاشگر تقاضامندم که نظرات خود را در مورد ترجمه این کتاب به این جانب منتقل نمایند.
در پایان از همه دانشجویان بالاخص از آقای روزبه هاشمی که در تهیه جلد اول این کتاب همگام با من تلاش نمودند سپاسگزارم.
ii. مقدمه:
جان د. اندرسون، جی آر در اول اکتبر سال 1937 در لنکاستر پنسیلوانیا چشم به جهان گشود و در سال 1959 از دانشگاه فلوریدا در رشته مهندسی هوانوردی با رتبه عالی فارغ‌التحصیل شد. از سال 1959 تا 1962 با درجه ستوان وظیفه در آزمایشگاه تحقیقاتی هوا فضایی پایگاه هوایی رایت پترسون به عنوان پژوهشگر مشغول به کار شد. از سال 1962 تا 1966 با حمایت مالی مؤسسه ملی علوم و سازمان ناسا در رشته مهندسی هوانوردی و فضانوردی موفق به دریافت درجه دکترا از دانشگاه ایالتی اوهایو شد و سپس به عنوان رئیس گروه ابر صوتی آزمایشگاه مهمات نیرویی دریایی ایالات متحده مشغول به کار شد در سال 1973 به ریاست دانشکده مهندسی هوافضای دانشگاه مریلند گمارده شده و از سال 1980 به مقام استادی مهندسی هوافضا در دانشگاه مریلند دست یافت. در سال 1982 به عنوان پژوهشگر و استاد برجسته دانشگاه برگزیده شد. در سال‌های 1987-1986 در دوران فرصت مطالعاتی دانشگاه او موفق به دریافت رتبه چارلزلیندربرگ در موزه ملی هوافضای مؤسسه اسمیتسون شد و بصورت یک روز در هفته همکاری خود را با عنوان مشاور مخصوص در زمینه آئرودینامیک در موزه ملی هوافضا ادامه داد و فعالیت‌های پژوهشی و نوشتاری خود را به انجام رساند. در سال 1993 به موازات حفظ کرسی استادی مهندسی هوافضا به عضویت دائمی کمیته تاریخ و فلسفه علوم و هم‌چنین در سال 1996 به عضویت گروه تاریخ در دانشگاه مریلند درآمد. او در سال 1996 استاد برجسته گلن مارتین در رابطه با آموزش در مهندسی هوافضا شد. در سال 1999 با عنوان استاد برجسته از دانشگاه بازنشسته شد. او در حال حاضر متصدی آئرودینامیک در موزه ملی هوافضای مؤسسه اسمیتسون می‌باشد.
دکتر اندرسون 8 کتاب منتشر کرده است: لیزرهای دینامیک گازی، یک مقدمه، انتشارات آکادمیک (1976). و توسط مک گروهیل، آشنایی با پرواز (1978، 1985، 1989)، جریان تراکم پذیر پیشرفته (1982، 1990)، مبانی آئرودینامیک (1984، 1990)، دینامیک گازی ابر صوتی و دما زیاد (1989) دینامیک سیالات محاسباتی: اصول و کاربردها (1995)، عملکرد و طراحی هواپیما (1999) تاریخچه آئرودینامیک و ارتباط آن با ماشین‌های پرنده، انتشارات دانشگاه کمبریج (1997، 1998).
اندرسون بیش از 120 مقاله در زمینه دینامیک گاز تشعشعی، آئوردینامیک بازگشتی، لیزرهای دینامیک گازی و شیمیایی، دینامیک سیالات محاسباتی، آئرودینامیک کاربردی، جریان ابر صوتی و تاریخچه هوانوردی نگاشته است. نام دکتر اندرسون در عناوین «او چه کسی است در آمریکا؟» آمده است.
او یکی از متصدیان مؤسسه آمریکایی هوانوردی و فضانوردی AIAA می‌باشد. او هم‌چنین یکی از متصدیان انجمن هوانوردی سلطنتی لندن است. او عضو تاو ـ بتا ـ پای، سیگماتاو، فی ـ کاپا ـ فی، فی ـ اتا ـ سیگما، انجمن آمریکایی برای تحصیلات مهندسی، انجمن تاریخچه علوم و انجمن تاریخ تکنولوژی می‌باشد. از سال 1988 او به معاونت AIAA برای تحصیلات انتخاب شد. در سال 1989 به دلیل تأثیر کمک‌های او در رابطه با تحصیلات مهندسی هوافضا به دریافت مدال جان للاند آتوود از طرف مؤسسه آمریکایی هوانوردی و فضانوردی و انجمن آمریکایی تحصیلات مهندسی مفتخر شد. در سال 1995 به پاس نوشتن کمیت مرجع و متون واضح و قابل اعتماد در زمینه مهندسی هوافضا در مقاطع کارشناسی ارشد که با استقبال بی‌نظیر خوانندگان مواجه شد، مفتخر به دریافت جایزه مطبوعات هوافضای AIAA شد. در سال 1996 او به معاونت انتشارات AIAA برگزیده شد. او به دلیل ارائه 2000 سخنرانی فون کارمن در بخش هوافضا توسط AIAA مورد ستایش قرار گرفته است.
از سال 1987 تاکنون دکتر اندرسون در زمینه مهندسی هوانوردی و فضانوردی مشاور ارشد انتشارات سری‌های مک گروهیل شده است.
iii.
2- فصل اول: a. جریان تراکم‌پذیر
i. تاریخچه و نظریه‌های مقدماتی
پذیرفتن ریسک نظریه‌هایی که تنها تعداد اندکی از آنها درست خواهند بود جسارت بالائی می‌خواهد، حرکت در میان خیل عظیم موانع و ناشناخته‌ها اشتیاق فراوانی می‌طلبد ولی از تمام اینها مهم‌تر آن است که با یک تفکر بدون تعصب بتوانیم در موقع لزوم از روشی که به آن عادت کرده‌ایم دست برداریم ج.ون لونک‌هایزن، 1951، مباحث مربوط به مشکلاتی که در طراحی Bell XS-1 (اولین هواپیمای مافوق صوت) بروز کرده بود.
ii. پیشگفتار
زندگی مدرن به سرعت در حال پیشروی است. این حرکت سریع از نقطه و مکانی به مکان دیگر برای ما یک مزیّت است. برای سفرهای طولانی، پرواز سریع‌ترین راه است. امروزه در هواپیماهایی سفر می‌کنیم که دستاوری رشد تصاعدی تکنولوژی در 100 سال گذشته هستند. در سال 1930 مسافران خطوط هوایی با هواپیماهائی مثل فوکر سه موتوره (شکل 1-1) که با سرعت 100 مایل بر ساعت حرکت می‌کرد، به آهستگی جابجا می‌شدند. با این هواپیما، برای پرواز از نیویورک به مقصد لوس‌آنجلس، 36 ساعت زمان لازم بود و علاوه بر این در طول مسیر 11 بار توقف انجام می‌شد.
مقاله در مورد جریان تراکم‌پذیر مدرن