ميكانيكا الموائع
- 1. میكانیكاالموائعFLUID MECHANICS
الغازي والحالة السائلة والحالة الصلبة الحالة هي حاالت ثالث في المادة توجدة
تح الصلبة المواد أن حين ففي مختلفة بصور عليها المؤثرة بالقوى الثالث الحاالت وتتأثرعلى افظ
المو أما الحجم على المحافظة مع تحتويه الذي الوعاء شكل ًادائم تأخذ السائلة المواد فإن شكلهااد
يحتويها الذي الوعاء شكل تأخذ فإنها الغازية.
تعرف الغازية والمواد السائلة المواد من كل وحالةباالموائعللحركاة ااابالن ألنهاا(التادفFlow)تحات
اوة تأثيرخارجية.
المثالي المائعIdea fluid:و منتظم مائع هوغیرلزجدوراني غیر و لالنضغاط قابل غیر و.
- 2. •االستمرارية معادلةThe Equation of continuity
میكانیكاالموائعFLUID MECHANICS
بالشكل موضح هو كما المقاطع مختلفة أنبوبة خالل ينساب ًامثالي ًامائع أن نفرض.
∆x1 = v1 ∆t
∆m1 = r1 A1 ∆x1 ∆m2 = r2 A2 ∆x2
∆m1 = ∆m2 r1 A1 v1 = r2 A2 v2
r1 = r2
A1 v1 = A2 v2= constant
الخااااارو و الااااادخول فاااااي ثابتاااااة المنساااااابة الكمياااااةA1ⱱ1 = A2ⱱ2 =
constant
المسااحة ضارب حاصال يكاون االستمرارية معادلةAالسارعة فايⱱألي ثابات يكاون
انسياب أنبوبة
Q = Aⱱ(Qاالنبوبة خالل المائع االنسياب معدل)
- 3. میكانیكاالموائعFLUID MECHANICS
الدقیقة و الفرعیة و الرئیسیة الشرايین في الدم انسیاب االستمرارية لمعادلة التطبیقات أحدالى ثم
الرئیسیة و الفرعیة و الدقیقة االوردة عبر رجوعه و الدموية الشعیرات.
-الرئيسية الوريد مقطع مساحة8cm2االورطي مقطع مساحة من أكبر(2.5 cm2.)
-الشرايين في الموجودة الدم كمية من أكبر االوردة في الموجودة الدم كمية.
-االورطي عند يمكن ما أكبر تكون الدم سرعة30cm/s
-تكون حتى ًاتدريجي الدم سرعة تقل0.3mm/sتفسير و الدموية الشعيرات في
ل الكلية المقطع مساحة فان بالتالي و ًاجد كبير الشعيرات عدد أن هو ذلكها
ال عند صغيرة تكون الدم سرعة فإن االستمرارية لمعادلة ًاتبع و كبيرةمساحة
الكبيرة.
- 4. میكانیكاالموائعFLUID MECHANICS
•بر معــادلةنولليBernoulli Equation
نظريةبرنوللياآلتي على تنص:الوضع طااة و الحركة طااة و الضغط طااة مجموع إن(الكل الطااةية)
ل إذا ،المسار ذلك طول على مقطع أي عند ثابتا يظل معين المسار في يسري ما مائع من جسيم ألييكن م
آخر بمعنى أو المسار ذلك حول البيئة من طااة اكتساب أو فقد هناكفإن:
طااةالضغط+طااةالحركة+مقطع أي عند ًاثابت تساوي الوضع طااة
F1=P1A1
W1= F1 ∆x1 = P1 A1 ∆x1 = P1∆V
W2 = -F2 ∆x2 = -P2 A2 ∆x2 = -P2 ∆V W = (P1 - P2 )∆V
kinetic energy ∆K = 1/2 ∆m v1
2 - 1/2∆m v2
2
potential energy ∆U = ∆mgy2 - ∆mgy1
total energy W = ∆K + ∆U
∆m/ ∆V = r
- 5. •اللزوجةViscosity:-
میكانیكاالموائعFLUID MECHANICS
هي و المائع خواص من خاصية هيناشئهاثناء المائع لحركة كعائ تعمل هي و طبقاته احتكاك عنانسيابه.
كل مساحة طبقات من يتكون مائع لدينا أن نفرضمنها(A)بالشكل موضح هو كما
اوة اثرت فإنافقية(F)ت منها كل ًاتدريجي تتحرك سوف السائل طبقات فإن العليا الطبقة علىتحرك
ص تساوي سرعتها تكون حيث السفلى الطبقة إلى نصل حتى تسبقها التى من أال بسرعةًافر.
يكون بالتالي وⱱ = F y/ɳ A → ɳ = )F/A(/)ⱱ/y)
ɳهي وحدته و اللزوجة معامل(N.s/m2)وحدات هي الشائعة اللزوجة وحدات لكن و
النظامسم.جم.ث(cgs)وهي(dyn.s/cm2)تسمى وبوازpoise
أن أي1poise = 1dyn.s.cm-2 = 10-1 N.sm-2 = 10-1 pa.s
- 6. میكانیكاالموائعFLUID MECHANICS
•اللزوجةViscosity:-
-لزوجة تعتمدالموائعالحرارة درجة على
-السوائل لزوجة تقلبإرتفاعالحرارة درجة
-الغازات لزوجة تزدادبإرتفاعالحرارة درجة
الع فتكون تجانسه لعدم وذلك ذكره سب لما يخضع ال كمائع الدم أن نالحظالاة
فإذا ،خطية عالاة ليست السرعة و عليه المؤثرة االفقية القوة بينأثرنابضعف
فــمعامل المتواعة السرعة ضعف من أكبر تكون الناتجة السرعة فإن القوة
اللزوجةɳحرارة درجة عند للدم37 oCهو(4x10-3 N.s/m2)الدم لبالزما و ،
هو الحرارة درجة نفس في(1.5x10-3 N.s/m2.)
- 7. میكانیكاالموائعFLUID MECHANICS
•اانونبــوازيPoiseuille's law:-
عن يمكن ما اكبر تكون االنسياب سرعة أن نجد انبوبة خالل لز مائع انسياب عندمحور د
ا تنعدم حيث االنبوبة جدار من ااتربنا و المحور عن ابتعدنا كلما تقل و االنبوبةلسرعة.
طولها االنبوبة محور عند لز مائع انسياب سرعة(L)نصف واطرها(r)بين الضغط فرق وطرفيها
(∆p = p1 - p2)هي:-
لالنسياب سرعة ااصىⱱm = ∆p r2/4ɳL
سرعة متوسطاالنسياب(ⱱ)حيث
ⱱ = (ⱱm + 0)/2 = ⱱm/2 = 1/2(∆p r2/4ɳL) → ⱱ =∆p r2/8ɳL
معدلاالنسياب(Q)هـو:-Q = Aⱱ = A ⱱm/2