صفحه اصلی
مهندسی مکانیک
کلاسهای دپارتمان
آزمونهای آزمایشی
منابع و مشاوره
سوالات متداول
دانلود رایگان
نمایندگی ها
سبد خرید
درباره ما
   تحلیل درس مکانیک سیالات




تحلیل درس مکانیک سیالات در کنکور سراسری کارشناسی ارشد مهندسی مکانیک

 

اولین دپارتمان تخصصی و جامع مهندسی مکانیک

 

 

توضیحات کلی

 

درس مکانیک سیالات درسی است که اکثر مشاوران و کارشناسان روی مشکل بودن آن اتفاق نظر دارند؛ و دلیلشون هم مفهومی بودن و تعدّد فرمول‌ها در این درس هستش. این درس به همراه دو درس ترمودینامیک و انتقال حرارت تشکیل باکس سیالات رو در کنکور کارشناسی ارشد می‌دهند.

اما زیاد نگران نباشید! سوالات این درس در رشته مهندسی مکانیک در طی سال‌های اخیر تقریباً روتین طرح شده و از سطحی متوسط برخوردار بوده، به ‌طوری‌که با تسلّط نسبی روی سوالات سال‌های گذشته و اشراف روی مفاهیم، زدن سه الی چهار تست (از هفت تست مطروحه در کنکور هر سال) کار زیاد مشکلی نیست. یکی از نکات منفی در این درس کم‌بودن منابع جامع و کامل چه در طرح و تفهیم مفاهیم و چه در حل تست‌های کنکور در رشته‌های مختلف بوده است.

باکس درسی سیالات هر سال شامل ۲۰ تست می‌باشد، که به‌طور میانگین درس مکانیک سیالات ۷ تست را به خود اختصاص می‌دهد. (دیده شده که ۶ تست هم دادن؛ نمونش همین امسال !)

فک کنم توضیحات کلّی رو دادیم! بریم سراغ تحلیل فصل‌های مختلف

استادان این درس رو معمولاً به ۱۰ یا ۱۱ فصل تقسیم می‌کنند و اختلافشون بر سر فصل جریان تراکم‌پذیر هست، که بعضی اساتید آن‌را جزء سر فصل‌های درس سیالات و بعضی دیگر اون‌ رو جزء سر فصل‌های درس ترمودینامیک به حساب می‌آورند.

 

فصل اول: مقدمه و خواص سیالات

 

 

 

این فصل جزء فصول نسبتاً آسان این درس به شمار می‌روند و کمتر دارای فرمول‌ و مفاهیم سخت و پیچیده است و بیشتر در خصوص مفاهیمی هم‌چون مباحث پایه‌ای سیالات هم‌چون لزجت، تنش برشی و کشش سطحی بحث می‌کند. این فصل در ۶ سال اخیر تقریباً ۱۰ درصد از کل تست‌ها سهم داشته است.

فصل دوم: استاتیک سیالات

 

 این فصل جزء فصول چالش برانگیز این درس به شمار می‌رود و احتیاج به تمرکز و زدن تست بیشتر نسبت به فصول دیگر دارد. (تستای عمران رو مسلّط بشید اوضاع کاملاً گل و بلبل میشه و میتونین تست‌های این فصل رو بزنید؛ البته تست‌های سال‌های دور مکانیک هم نسبتاً جون‌دار بوده و می‌تونه کمک کنه.) این فصل تعداد فرمولاش زیاد نیس. و شامل مفاهیمی هم‌چون اندازه‌گیری فشار، نیروی وارد بر سطوح(مهمه !!!) و مبحث پایداری اجسام غوطه‌ور و شناور میشه.

این فصل در سال‌های اخیر تقریباً هر سال سوال ازش طرح شده و خوندنش از اوجب واجباته ! (سال ۹۵ دوتا سوال اومد)

فصل سوم: سینماتیک سیالات

 

این فصل مصداق آیه شریفه إنَّ معَ العُسرِ یُسری می‌باشد؛ این یعنی بعد از یه فصل نسبتاً دشوار با یه فصل ساده روبرو هستیم. این فصل در سال‌های اخیر زیاد مورد توجه اساتید طراح نبوده ولی سال ۹۵ یک سوال ازش طرح شد. (این نشون میده از هیچ فصلی نباید ساده گذشت ولی باید به اندازه ارزشش براش وقت گذاشت !)

این فصل شامل مباحثی هم‌چون مشتق مادی(اسمش سخته، یعنی مشتق زمانی و مکانی)، انواع جریان و از همه مهم‌تر خطوط سیالاتی مهم، میشه.

فصل چهارم: معادله اویلر- برنولی

 

 

بعد از یه فصل ساده به استقبال فصلی نسبتاً سخت و مفهومی، همراه کلّی تست متنوع می‌ریم. مثل کاربرد مشتق و انتگرال در درس ریاضی، کاربرد فرمول‌های اویلر و برنولی از خود فرمول‌ها مهم‌تره. البته لازم هست یادآور بشم که این فصل تعداد فرمولاش به نسبت فصلای دیگه بیشتر است.

اینم بگم که این فصل برای رشته‌های مهندسی شیمی و عمران مهم‌تر از مهندسی مکانیک هست، ولی با این حال نباید ازش غافل شد و بایستی به اندازه کافی روش وقت گذاشت.

این فصل شامل دو کاربرد مهم معادله اویلر تحت عناوین حرکت صلب‌گونه سیال در امتداد خط راست و حرکت صلب‌گونه سیال به صورت دورانی و هم‌چنین معادله برنولی و کاربرد آن به همراه شرایط استفاده از آن می‌باشد.
در آخر لازمه تاکید اکید کنم که تست‌های عمران به مراتب سنگین‌تر از رشته‌های دیگه است و سعی کنید با تسلّط روی اونا تست‌های مکانیک رو خیلی راحت‌تر بزنید. اقبال این فصل در ۶ سال اخیر چیزی کمتر از ۱۰ درصد بوده است.

فصل پنجم: معادله پیوستگی معادله اندازه حرکت (ممنتوم)

 

این فصل هم به مانند فصل چهارم حجم نسبتاً بالایی دارد و تفاوت آن با فصل قبل این است که بیشتر مورد توجه طراحان مکانیک بوده و تست‌های به نسبت بیشتری از آن نسبت به فصل قبل طرح شده است. به نوعی این فصل را می‌توان دومین فصل پرسوال رشته مکانیک دانست.

فصل پنجم از فصول ده‌گانه ما احتیاج به دقت و تمرکز و وقت گذاشتن بیشتری داره، چون هم تعداد مباحثش زیاده و هم این‌که سوالای زیادی ازش اومده.

این فصل شامل مباحثی هم‌چون معادله پیوستگی (بقای جرم)، معادله ممنتوم خطی در حالت پایا و ناپایا و هم‌چنین نیروی وارده بر اجسام از جمله پره‌ توربین و هم‌چنین حداکثر توان انتقالی به آن می‌باشد و یادمون باشه ضریب تصحیح ممنتوم و انرژی جنبشی نیز در قالب این فصل مطرح شده است. سختی تست‌های رشته‌های مختلف در این فصل یکسان است.

اینم در نظر داشته باشید که دیده شده طراحان محترم به کرّات از این فصل و فصل قبل (منظورم معادله برنولیه) سوال ترکیبی طرح کردند !

فصل ششم: فرم دیفرانسیلی معادله پیوستگی و ممنتوم

 

علی‌رغم اسم سختش، این فصل فصلی نسبتاً ساده و پرتست به شمار میره. در اغلب سال‌های اخیر از این فصل تست مطرح شده به‌طوری‌که باعث شده این فصل در رده‌بندی فصول پرتست در رتبه سوم قرار بگیره.

این فصل شامل مباحث معادلات نویر استوکس (این معادلات فرمولایی بس طولانی دارند ولی خبر خوب اینه که احتیاج به حفظ کردنشون نیس و یادگیری سه فرمول نسبتاً ساده‌تر برای سه نوع جریان مختلف در این مبحث کافیه ! J)، تابع جریان (خیلی مهمه !) و فرم سه بعدی معادله لزجت نیوتون میشه.

این فصل به عنوان آخرین فصل سیالات ۱، فصل ساده‌ای هست و مشکلی با اون نخواهید داشت.

فصل هفتم: آنالیز ابعادی و تشابه

 

 

این فصل را می‌توان ساده‌ترین و روتین‌ترین فصل درس سیالات به حساب آورد طوری‌که با یک بار مطالعه می‌تونید روی اون تسلّط پیدا کنید. ولی متاسفانه طراحان محترم مکانیک زیاد به این فصل روی خوش نشون ندادند و تست‌های زیادی ازش طرح نکردند، به خصوص در سال‌های اخیر.

این فصل شامل دو مبحث گروه‌های بدون بعد (قضیه  باکینگهام) و تشابه (منظور همون برقراری تشابه بین جسم و مدله که با اعداد بدون بعد هم‌چون رینولدز و فرود و... این کار انجام میشه.)

از این فصل در ۶ سال اخیر تنها یک تست آمده است.

فصل هشتم: جریان لزج در لوله

 

به مهمترین و پرتست‌ترین و شاید قشنگ‌ترین فصل سیالات رسیدیم. این فصل با اقتدار در رتبه اول فصل‌های پرتست در کنکور ارشد مکانیک قرار می‌گیرد. علیرغم پر تعداد بودن فرمول‌ها در این فصل سیر منطقی آن سبب می‌شود دانشجو با حفظ کردن چند فرمول کلیدی، باقی فرمول‌ها خود به‌راحتی استخراج کند.

از اهمیت این فصل همین بس که به تنهایی حدود یک چهارم کل تست‌ها رو به خودش اختصاص میده.

از مهم‌ترین مباحث این فصل می‌توان به معادله انرژی یا برنولی تعمیم‌یافته (هر جایی شکل دیدی شک نکن باید از این معادله استفاده کنی)، محاسبه تلفات، محاسبه توان پمپ و توربین و توان هم‌چنین توان تلف‌شده، تعیین جهت جریان در لوله، لوله‌های سری و موازی و فرمول‌های آن، فرمول پوازی (اختلاف فشار) و در آخر به نحوه تغییرات فشار، تنش برشی و سرعت اشاره کرد.

سعی کنید یه خلاصه‌نویسی خیلی خوب برای این فصل داشته باشید که برای مرور زیاد وقتتون رو نگیره، چون حجم بالایی داره.

پ.ن: خلاصه‌نویسی برای همه فصل‌ها مهمه، این فصل رو به عنوان نمونه اشاره کردم.

فصل نهم: تئوری جریان ایده‌آل

 

این فصل، فصلی اختصاصی برای مهندسی مکانیک به شمار می‌رود. حجم قابل توجهی ندارد ولی بسیار مفهومیه و باید درکش کرد و بعد سراغ زدن تست کرد. خبر خوب اینه که در ۶ سال اخیر فقط یک تست ازش اومده و در کل تاریخ کنکور مکانیک مجموعاً ۸ سوال ازش طرح شده.

مطالب این فصل به‌طور کلّی در مورد انواع جریان‌ها صحبت می‌کنه. و از مباحث اون می‌توان به جریان حول استوانه (از بقیه مهم‌تره)، جریان یک‌نواخت، جریان چشمه و چاه، گرداب آزاد و دو قطبی و در آخر به نیروی درگ و لیفت وارد شده به استوانه دوار، اشاره کرد.

فصل دهم: تئوری لایه مرزی

 

 

این فصل حسن ختام درس سیالات محسوب میشه و هر چند سال یکبار ازش سوال میاد. این فصل هم اختصاصی مهندسی مکانیک هست و فصل زیاد مشکلی هم نیست.

شامل مباحث جریان آرام روی صفحه تخت (جریان بلازیوس)، جریان درهم روی صفحه تخت (جریان فون‌کارمن)، پدیده جدایش، نیروی درگ و لیفت روی اجسام مختلف، نمودار رینولدز/ضریب درگ و در آخر به قانون استوکس و سرحت حد اشاره کرد.

جدول بودجه‌بندی درس مکانیک سیالات در کنکورهای ۶ سال اخیر

 

 

 

تهیه کننده: مهندس امیرمهدی خوانقی
با نظارت: جناب آقای دکتر صفری فرد

 

 

 

هر جا که اراده ای، هست... راهی هم هست...

 

دپارتمان تخصصی و جامع مهندسی مکانیک

اولین مرکز تخصصی برگزار کننده دوره های آمادگی کنکور کارشناسی ارشد و دکتری مهندسی مکانیک در ایران