آموزش مدل های فیزیکی و هیدرولیکی

عمده سازه های هیدرولیکی قبل از رسیدن به مرحله اجرایی شدن، بنا به دلایل گوناگون باید در داخل محیط آزمایشگاه با ابعاد کوچکتر مدل سازی شوند. اختصاص هزینه های بسیار بزرگ برای ساخت و اجرای آن ها و احتمال وجود آسیب های مالی و خطرات جانی در شرایطی که این سازه ها به شکل مناسبی طراحی و اجرا نشوند، از جمله این دلایل است. لذا بسیار حائز اهمیت است که به منظور جلوگیری از آثار زیان بار اقتصادی و غیراقتصادی، مهندسان حوزه هیدرولیک بر قوانین و معیارهای حاکم بر مدل سازی آزمایشگاهی (هیدرولیک) تسلط دقیق داشته باشند.

مدل سازی فیزیکی و هیدرولیکی در جایگاه دانش مطالعه رفتار سازه های هیدرولیکی با هدف روش های استخراج روابط تجربی و آزمایشگاهی حاکم بر پدیده های هیدرولیکی و سنجش عملکرد سازه های هیدرولیکی مختلف در آزمایشگاه، در مطالعات مهندسان، پژوهشگران و دانشجویان رشته های مختلف فنی – مهندسی از جمله: مهندسی عمران – عمران، مهندسی مکانیک، مهندسی کشاورزی، مهندسی هوافضا و سایر رشته های مربوطه کاربرد قابل توجهی دارد.

از آنجا که انتظار می رود که محققان و مهندسین حوزه هیدرولیک و سایر زمینه های مرتبط، به منظور اهمیت مفاهیم مدل سازی هیدرولیکی به درک عمیق و یادگیری کاربردی آن دست یافته باشند، لذا ضرورت وجود یک منبع که بتواند با ارائه مثال های کاربردی و دیدگاه تحلیل گرا به شرح مفاهیم و بیان روان تر مدل سازی هیدرولیکی پرداخته باشد، دیده می شود. این آموزش با بیانی روان و زبانی ساده با حل مسائل متنوع به درک عمیق تر مفاهیم مدل سازی هیدرولیکی کمک شایانی می کند و بنابراین مشاهده آن به دانشجویان و پژوهشگران مهندسی هیدرولیک توصیه می گردد.

فهرست سرفصل ها و رئوس مطالب مطرح شده در این مجموعه آموزشی، در ادامه آمده است:

• درس یکم: مدل و انواع آن
  • مدل های فیزیکی و هیدرولیکی
  • مدل های آزمایشگاهی
  • مدل های ریاضی
  • مدل های ریاضی – فیزیکی
  • مقایسه مدل ها
  • مشاهده و اندازه گیری در آزمایشگاه هیدرولیک
• درس دوم: آنالیز ابعادی
  • اصول و کاربرد آنالیز ابعادی
  • روش های آنالیز ابعادی
    • روش باکینگهام (Buckingham)
      • حل مثال
    • روش رالی
      • حل مثال
• درس سوم: مبانی تشابه – بخش یکم
  • انواع تشابه
    • تشابه هندسی
    • تشابه سینماتیکی
    • تشابه دینامیکی
  • نیروهای موثر در پدیده های هیدرولیکی
  • قوانین تشابه
    • قانون فرود
    • قانون رینولدز (Reynolds)
• درس چهارم: مبانی تشابه – بخش دوم
  • خطاهای مقیاسی
    • انتخاب مقیاس
    • انواع مدل ها از نظر مقیاس
    • مقیاس های توصیه شده برای مدل های هیدرولیکی
    • خطاهای مقیاسی در مدل ها
  • مصالح مصرفی
• درس پنجم: مدل های هیدرولیکی – بخش یکم
  • مدل سرریزها
  • مدل حوضچه آرامش
  • مدل جریان تحت فشار در لوله
  • مدل پدیده های تحت تاثیر هم زمان نیروی ثقل و لزجت
    • مثال
  • مدل پدیده کاویتاسیون
• درس ششم: مدل های هیدرولیکی – بخش دوم
  • مدل ماشین های هیدرولیکی
    • پمپ
    • توربین
  • مدل جریان در محیط متخلخل (سیال حفره ای)
  • مدل های رودخانه ای
    • بستر ثابت
    • بستر متحرک
  • میکرومدل در مهندسی رودخانه

مفید برای رشته های

• مهندسی کشاورزی
• مهندسی مکانیک
• مهندسی عمران