Akışkanlar mekaniği Mühendislik fakültelerinde genellikle makine mühendisliği ve enerji mühendisliği başta olmak üzere çeşitli fakültelerde verilen en önemli mekanik derslerin en başında gelmektedir. Burada ele alınan akışkanlar sıvı ve gazlardır. Sıvı ve gazların değiştirilen şartlara göre davranışları matematiksel olarak ifade edilir. Bu dersin yanında mühendislik öğrencilerine statik mukavemet, dinamik fizik 1 fizik 2 gibi dersler verilir. Akışkanlar mekaniği basitçe akan sıvı ve gazların hareketlerini inceler.
Akışkanlar Mekaniği Neyi İnceler?
Bu bilim dalı sıkıştırılamaz olarak nitelendirilen sıvılar ve düşük hızdaki gazları da incelemektedir. sıvıların tasarlanmış olan borulardaki akışı ile ilgili incelemeler gazların dinamiği gibi konular akışkanlar mekaniği alanına girer. Maddenin üç hali olan katı sıvı ve gaz halleri bu maddelere sıcaklık verilerek Form değiştirmeleri sağlanabilir. Gazlar ve sıvılar belli bir dereceye kadar benzerdir. Ama katılar çok farklıdır. Sıvıların akış süreci içinde düşük oranda kayma gerilimine maruz kalmaları ve kolay şekil değiştirmeleri nedeniyle sistem tasarımlarında daha fazla kullanıldıklarını görüyoruz. Bu alanda Gemi tasarımı uzay araçları tasarımı elektrik santralleri, otomobiller insan vücudu Rüzgar türbinleri endüstriyel uygulamalar tesisat uygulamaları gibi konuların temeli atılmaktadır. Bu derslerde yararlanılan formüller olarak, Daniel Bernoulli denklemleri ve Newton denklemleri ve Pascal yasaları çok sık kullanılıyor. Dersi anlamak için mutlaka mühendislik matematiğini bilmek gerekiyor. Bu da integral ve türevi çok iyi bilmekten geçiyor. İyi bir temeli olan öğrenci, fizik ve matematikte başarılı ise akışkanlar mekaniği dersinde de başarılı olacaktır.
Akışkanlar Mekaniği Ne İşe Yarar?
Akışkanlar mekaniğinin temel prensiplerini bilmeyen bir mühendisin bir sistem tasarlanması mümkün değildir. Ülkemizdeki fakültelerde Yunus Çengel kitaplarından istifade edilerek akışkanlar mekaniği temeli alınabilmektedir. Ayrıca geliştirilmiş bilgisayar programları Ansys gibi programlar Akışkanların davranışlarını simüle edebilmektedir. Bir araba tasarlarken ya da bir uçak tasarlarken belirli hızlarda havanın direncine karşı prototipin nasıl davranacağını hesaplamak bu dersin konularından biridir. Tasarım yapılırken prototipin küçültülmüş hali bir rüzgar tüneline konularak fan yardımıyla bir hava akışı sağlanmaktadır. Böylece aerodinamik tasarım deneme yanılma yöntemleri ile masrafa girmeden daha kolay bir şekilde yapılabilmektedir. Uçakların kanatlarını tasarımı yapılırken, gökyüzünde havanın kaldırma kuvvetinden en iyi şekilde istifade edebilmek için en verimli tasarımlar artık daha kolay bir şekilde yapılabilmektedir.
Akışkanlar Mekaniği İçeriği Nedir?
Bu dersin içinde Akışkanların moleküler yapısı Özgül kütleleri ağırlıkları yoğunlukları viskozite değerleri yüzeysel gerilim değerleri kapilarite buhar basınçları gibi özelliklerine bakılmakta ki bunlara Akışkanların temel özellikleri deniyor. Akışkan statiği olarak sıvı ve gazların basınç, basınç farkı basınç yükü, Pascal kanunu atmosfer sıcaklığı yüzen cisimlerin dengesi basınç tipleri sıvının kaldırma kuvveti çok daha ayrıntılı bir şekilde inceleniyor. Akışkanların hareketine sebep olan Kuvvetleri de bu derste inceleniyor, akışkanların akım çizgisi belirleniyor. Süreklilik denklemi Enerji verimliliği enerji denklemi Bernoulli eşitliği akışkan tipleri gibi konular temel olarak ve detaylıca inceleniyor.