کتاب اصول طراحی مدل‌های فیزیکی و هیدرولیکی

کتاب اصول طراحی مدل‌های فیزیکی و هیدرولیکی، نوشته علیرضا خوش‌کنش و بهشاد مهاجر ایروانلو، به معرفی اصول طراحی علم مدلسازی می‌پردازد و شامل مباحث نوین و بیش از ۲۰۰ مثال و تمرین حل‌شده است.

درباره‌ی کتاب اصول طراحی مدل‌های فیزیکی و هیدرولیکی

مدل‌سازی آزمایشگاهی، یکی از روش‌های مطالعه مسائل پیچیده علوم مهندسی است. چرا که در بسیاری از شاخه‌های این علم، دستیابی به شناخت شهودی و ملموس از یک پدیده نیازمند تولید و بازسازی آن پدیده در آزمایشگاه و در مقیاس‌های کوچک‌تر و قابل‌اندازه‌گیری با ابزارهای آزمایشگاهی است. کتاب اصول طراحی مدل‌های فیزیکی و هیدرولیکی حاصل بهره‌گیری از منابع اصلی و نوین آموزشی و پژوهشی و نیز تجربیات نویسندگان در ساخت و اجرای مدل‌های فیزیکی و هیدرولیکی است. کتاب اصول طراحی مدل‌های فیزیکی و هیدرولیکی به شکلی کاربردی با بهره‌گیری از نمونه‌های متعدد عددی به معرفی مبانی طراحی این مدل‌ها می‌پردازد. 

کتاب اصول طراحی مدل‌های فیزیکی و هیدرولیکی، شامل پنج فصل است که عبارت است از مفاهیم اولیه در مدل‌سازی، تجزیه‌وتحلیل ابعادی، اصول تشابه در مدل‌های هیدرولیکی، مدل‌های رودخانه‌ای و ریز مدل‌ها. فصل اول شامل مفاهیم اولیه مدل و مدل‌سازی و ابزارهای آزمایشگاهی مورداستفاده در مدل‌سازی است. در فصل دوم، به مسائل آنالیز ابعادی، نیروهای حاکم بر پدیده‌های جریان سیال، مفاهیم اعداد بدون بعد و روش‌های متداول در آنالیز ابعادی پرداخته می‌شود. در فصل سوم، اصول مقیاس بندی و تشابه، تبیین پدیده‌های هیدرولیکی با بهره‌گیری از پارامترهای بدون بعد و قوانین تشابه و مدل‌های تک مقیاس و چند مقیاسی معرفی گردیده‌اند. فصل چهارم شامل مدل‌های پیچیده‌تر ازجمله مدل‌های مجاری روباز با بسترهای ثابت و متحرک و مدل‌های رسوبی است و در فصل پنجم ریز مدل‌ها به‌اختصار موردبررسی قرارگرفته‌اند.

 برای درک بهتر مفاهیم، در کلیه فصول کتاب اصول طراحی مدل‌های فیزیکی و هیدرولیکی مثال‌های متعدد جهت تشریح و درک بهتر مفاهیم مختلف مطرح‌شده است و در پایان هر فصل، در دو بخش مجزا، سؤالات آزمون‌های دکتری در رشته‌های مهندسی آب و مهندسی عمران به‌صورت حل‌شده قرار دارد. علاوه بر این نمونه سؤالات چهارگزینه‌ای طرح‌شده توسط مؤلفین از منابع انتهایی کتاب هم ارائه‌شده است.

کتاب اصول طراحی مدل‌های فیزیکی و هیدرولیکی را به چه کسانی پیشنهاد می‌کنیم

اصول طراحی مدل‌های فیزیکی و هیدرولیکی برای دانشجویان و دانش‌آموختگان رشته‌های مهندسی عمران و مهندسی آب، کتابی کاربردی و خواندنی است. 

بخشی از کتاب اصول طراحی مدل‌های فیزیکی و هیدرولیکی

علیرغم پیشرفت‌های سریع صورت گرفته در ابداع و توسعه مدل‌های ریاضی و کامپیوتری و به‌کارگیری این مدل‌ها در مطالعه پدیده‌های طبیعی گوناگون، همچنان بسیاری از پدیده‌ها به‌تنهایی قابل توصیف، تبیین یا پیش‌بینی با این مدل‌ها نیستند. در بسیاری از شاخه‌های علوم به‌ویژه علوم مهندسی، دستیابی به شناخت شهودی و ملموس از یک پدیده نیازمند تولید و بازسازی آن پدیده در آزمایشگاه و در مقیاس‌های کوچک‌تر و قابل‌اندازه‌گیری با ابزارهای آزمایشگاهی است. در راستای رسیدن به این هدف، از مدل‌سازی‌های آزمایشگاهی جهت مطالعه مسائل پیچیده علوم مهندسی استفاده می‌شود. مدل‌های آزمایشگاهی که اصطلاحاً مدل‌های فیزیکی نامیده می‌شوند، امکان مطالعه و پیش‌بینی دقیق رفتار یک پدیده را از جوانب مختلف و در مقیاس کوچک و قابل‌درک به شکلی ساده فراهم می‌آورند. مدل‌های فیزیکی مورداستفاده در مهندسی آب اصطلاحاً تحت عنوان مدل‌های فیزیکی-هیدرولیکی و به‌اختصار مدل‌های هیدرولیکی نامیده می‌شوند. در اصل، مدل‌های هیدرولیکی در شناخت و شبیه‌سازی عینی پدیده‌هایی در مهندسی آب مورداستفاده قرارمی‌گیرند که رفتار آن‌ها یا فاقد معادلات ریاضی تبیین‌گر است (جریان‌های غیر ماندگار سریع غیریکنواخت) یا حل دقیق یا مستقیم تحلیلی برای این معادلات وجود ندارد (دستگاه معادلات ناویر استوکس) یا رفتار پدیده از درجه نامعینی بالایی برخوردار است (جریان‌های رسوبی) و یا نیاز به تعیین رابط بهینه است (جریان روی سازه‌های هیدرولیکی). بنابراین، شناخت اصول حاکم بر طراحی، نحوه انتخاب و به‌کارگیری مدل‌های فیزیکی و هیدرولیکی از اهمیت به سزایی در مطالعه پدیده‌های گوناگون در مهندسی آب برخوردار است.

فهرست

• پیش‌گفتار
• مفاهیم اولیه در مدل‌سازی
• آنالیز ابعادی
• اصول تشابه و مدل‌سازی پدیده‌های هیدرولیکی
• مدل‌های رودخانه‌ای
• میکرومدل‌ها
• منابع