Transport Phenomena in Newtonian Fluids - A Concise Primer

این آغازگر کوتاه مقدمه ای مختصر و به سبک آموزشی برای پدیده های انتقال در سیالات نیوتنی، به ویژه انتقال جرم، انرژی و تکانه ارائه می دهد.

خواننده مشتقات دقیق معادلات انتقال برای این پدیده ها و همچنین راه حل های تحلیلی انتخاب شده برای معادلات انتقال را در برخی از هندسه های ساده پیدا خواهد کرد. پس از مقدمه‌ای کوتاه بر ریاضیات پایه مورد استفاده در متن، فصل 2 که به حمل و نقل تکانه می‌پردازد، اشتقاقی از معادله ناویر-استوکس-دوهم را ارائه می‌کند که جریان اصلی را در یک سیال نیوتنی توصیف می‌کند. همچنین در این مرحله مشتقات معادله برنولی، معادله فشار و معادله موج برای امواج صوتی ارائه شده است. لایه مرزی، جریان متلاطم و جداسازی جریان به طور خلاصه بررسی می‌شوند.
فصل 3 که به انتقال انرژی ناشی از رسانش گرمایی و همرفت می‌پردازد، مشتقاتی از معادله انتقال حرارت را بررسی می‌کند. در نهایت، فصل 4 که بر حمل و نقل جرم ناشی از انتشار و همرفت تمرکز دارد، مشتق معادله انتقال جرم را مورد بحث قرار می دهد.

This short primer provides a concise and tutorial-style introduction to transport phenomena in Newtonian fluids , in particular the transport of mass, energy and momentum.

The reader will find detailed derivations of the transport equations for these phenomena, as well as selected analytical solutions to the transport equations in some simple geometries. After a brief introduction to the basic mathematics used in the text, Chapter 2, which deals with momentum transport, presents a derivation of the Navier-Stokes-Duhem equation describing the basic flow in a Newtonian fluid. Also provided at this stage are the derivations of the Bernoulli equation, the pressure equation and the wave equation for sound waves. The boundary layer, turbulent flow and flow separation are briefly reviewed.
Chapter 3, which addresses energy transport caused by thermal conduction and convection, examines a derivation of the heat transport equation. Finally, Chapter 4, which focuses on mass transport caused by diffusion and convection, discusses a derivation of the mass transport equation.