|
كاوشي در مبحث ديناميك
سيالات
علم ديناميك سيالات به معرفي و
بررسي حركت مايعات و گازها و واكنش و عكس العمل آنها با سطوح جامد
ميپردازد. در واقع بسياري از امور زندگي روزمره ما كانون اينگونه از
موارد مرتبط با علم ديناميك است...
ديناميك سيالات با علومي نظير انتقال و جابجائي، توليد، پزشكي،
بيولوژي، انرژي، امنيت و دفاع بدني انسان سرو كار دارد. پيش بيني جريان
خون در بدن انسان، رفتار ابزارهاي ميكروسيال، وضعيت آيرو ديناميكي
هواپيماها، ماشين ها و كشتي ها، خنك كردن تجهيزات الكترونيكي و خطرات
ناشي از هوا وشرايط جوي همگي نيازمند شناسائي دقيق و جزئي ديناميك
سيالات است و بنابراين يك پژوهش و تحقيق اساسي در اين زمينه به شمار
ميآيد...
ديناميك سيالات يكي از پر چالش ترين و پر انگيزه ترين حوزه هاي
علمياست و اين به خاطر پيچيدگي موضوع و گستردگي كاربرد آن است. براي
داشتن درك عميق از ديناميك سيالات بايد تمام پيشرفتهاي زيادي كه در
مباحث رياضيات كاربردي، فيزيك محاسباتي و تكنيكهاي تجربي رخ داده را
مورد تحقيق و كاوش قرار داد...
ما
اهميت تحقيقات ديناميك سيالات را در قالب 5 موضوع مطالعاتي نشان
ميدهيم:
1-
ديناميك سيالات در مقياس ميكرو و نانو 2- جريان هاي محيطي 3- اغتشاشي
4- كنترل جريان و ديناميك سيالات بيوپزشكي و بيولوژيكي...
ديناميك سيالات در مقياس ميكرو و نانو
بسياري از پيشرفت هاي علمياخير انجام شده در حوزه علوم و فناوري منجر
به توليد ابزار و تجهيزات ريز و كوچك شده است. صنايع الكترونيك بهترين
نمونه ها را از لحاظ بازده و راندمان و ميزان محصول، مقياس و اندازه و
همچنين توليدات جديدي كه منجر به تغيير فرهنگ عموميشده است، توليد
كرده است كه همگي نتيجه طراحي و كنترل ابزار و تجهيزات ريز و كوچك
(Small devices) است...
مطالعه مكانيك سيالات اجازه ميدهد تا بسياري از جريانهاي محيطي درك،
مدلسازي و پيش بيني شوند و ازاينرواين مقاله داراي تبعات مهمي
بر روي مهندسي، نقشه كشي (برنامه ريزي) و سياست گذاريها خواهد
داشت.اين جريان ها شامل جريانهاي اتمسفري، اقيانوسي،
رودخانهاي، درياچهاي و جريانهاي سطحي ميباشند...
حركات و جريانهاي چرخشي و گردبادي در مقياس ميليمتري كه باعث اتلاف
انرژي شوند از نوع كوچكترين جريانها ميباشند و به تعليق ذرات ميكروني
و نانوئي در هوا كمك ميكنند (بعنوان مثال ذرات گرد و غبار، آلودگي و
زيوگان و...
اغلب مواد در جهان به صورت سيال ميباشند كه غالباً به صورت
جريانهاي اغتشاشي مشخص ميشوند. جريان اغتشاشي ذخاير دود، ابرهاي
(تودهاي) پشتهاي و آبشارها، از جمله نمونههاي روزمره قابل
مشاهده با جريانهاي اغتشاشي ميباشند...
كنترل جريان
عنوان كنترل جريان به مجموعهاي از روش هائي كه در زمينه اداره و
كنترل جريانهاي سيال در موقعيتي با خواص مطلوب، فعاليت دارند، اطلاق
ميشود. كنترل موفق جريان ميتواند عاملي براي افزايش اختلاط، افزايش
انتقال حرارت، كاهش صداهاي مزاحم و كاهش آلودگي افزايش تحرك و جنبش و
همچنين كاهش اصطكاك هوا يا كشش باشد...
ديناميكهاي جريان بيولوژيكي
جريانهاي سيال بيولوژيك در بسياري از ارگانيسمهاي زنده موجود و
حاضرند. بسياري از فعاليتهاي حياتي همچون توليد مثل، رشد و نمو،
تغذيه، متابوليسم و حركت و جنبش از طريق جريان سيال، قادر به ادامه
فعاليت هستند. عملكرد صحيح بسياري از ارگانهاي زنده همچون مغز چشم
ها، ريه ها، قلب، كبد و كليدها، اساساً وابسته به فرايند انتقال جريان
كه باعث تبادل سريع مولكولها بين بافت ها و خون ميشود، است...
پيشرفتهاي قابل توجهي در زمينه تصوير برداري (عكسبرداري) پزشكي
انجام شده است كه باعث داشتن مشاهدات دقيق از رگهاي بزرگ و كوچك در
بدن انسان شده است...
موجود بودن تمام داده ها و اطلاعات همراه با ابزار محاسبات ديناميك
سيالات باعث توسعه مدلسازي جريانهاي ناقص (بيمار) براي پيش بيني
نتيجه جراحي عروق قلب ميشود...
در
كاربردهائي نظير نظارت و مراقبتهاي هوائي، شناسائي و رديابي
مينهاي زير آب، بازرسي و جستجوي مكانهاي خطرناك ميتوان از پتانسيل
كاربردي تحقيقاتي جريانهاي بيولوژيك بهره برد...
|
