برنامه درسی

“Advanced Engineering Mathematics”, 10^th ed., Kreysig. Erwin: Wiley.

ﻫﺪف/خلاصه درس: آشنایی با ابزارهای حل مسائل مهندسی نظیر آنالیز فوریه، روش تفکیک متغییرها، حل معادلات مشتق جزیی، آشنایی با فضای اعداد مختلط، توابع مختلط، انتگرال و مشتق مختلط و محاسبه انتگرال­های حقیقی با استفاده از تکنیک مانده.

سرفصل­ها:

1. آنالیز فوریه (17 ساعت):

سری فوریه و انتگرال آن و تبدیل فوریه: تعریف سری فوریه، فرمول اولر، بسط در نیم دامنه، نوسانات واداشته، انتگرال فوریه.

2. معادلات با مشتقات جزئی (17 ساعت):

نخ مرتعش، معادله موج یک متغیره، روش تفکیک متغیرها، جواب دالامبر برای معادله موج، معادله انتشار گرما، موج، معادله موج دو متغیره، معادله لاپلاس در مختصات دکارتی و کروی و قطبی، معادلات بیضوی، پارابولیک و هایپربولیک، موارد استعمال تبدیل لاپلاس در حل معادلات با مشتقات جزئی، حل معادلات مشتق جزئی با استفاده از انتگرال فوریه.

3. مختلط (17 ساعت):

توابع تحلیلی و انتگرالهای مختلط، حد و پیوستگی، مشتق توابع مختلف، توابع نمایی، مثلثاتی، هذلولی و لگاریتمی، مثلثاتی معکوس و نمایی با نمای مختلط، انتگرال خط در صفحه مختلط، قضیه انتگرال کوشی، محاسبه انتگرال خط بوسیله انتگرالهای نامعین، فرمول کوشی، بسط­های تیلر و ماکلورن، انتگرالگیری به روش مانده ها، قضیه مانده ها، محاسبه برخی انتگرالهای حقیقی.

محدودیت ها و شرایط تکالیف تحویلی:

1-حداکثر تعداد غیبت های مجاز 3/16 تعداد جلسات تشکیل شده می باشد (بیش از این تعداد غیبت حتی به صورت موجه، نمره درس صفر خواهد شد).

2- تکالیف تحویلی حتی الامکان بر روی کاغذ A4 و یا کاغد کلاسور نوشته شوند و روی هر تکلیف شماره تکلیف ذکر شود. تکیف هر هفته در همان روز در هفته آینده تحویل گرفته می شود. به تکالیفی که با تاخیر تحویل داده شوند نمره ای تعلق نمی گیرد.

نکات مربوط به امتحان ها:

هر گونه استفاده از موبایل در جلسات امتحان های میانترم ، پایانترم و کوئیزها تقلب محسوب می شود بنابراین امکان استفاده از ماشین حساب موبایل وجود ندارد. استفاده از ماشین حساب­ برای امتحان­های این درس ممنوع است.

1- “Fundamentals of Thermodynamics”, 6th ed., Whylen. G. V.: John – Wiley.

2- “Thermodynamics an engineering approach”, 5th ed., Cengel. Yunus A.

ﻫﺪف/خلاصه درس:  آشنایی با انواع سیکل­ های ترمودینامیکی و استفاده از قوانین اول و دوم ترمودینامیکی برای تحلیل سیکل ­ها،  آشنایی با مخلوط گازها و استفاده از روابط ترمودینامیک برای تحلیل سرمایش و گرمایش، آشنایی با احتراق و روابط واکنش های شیمیایی و آشنایی با نحوه  محاسبه خواص ترمودینامیکی با استفاده از روابط ریاضی و روابط ماکسول

سرفصل ­ها:

1. چرخه­ ها (21 ساعت):

ﭼﺮﺧﻪ ﻫﺎی راﻧﻜﻴﻦ، ﺗﺎﺛﻴﺮات ﻓﺸﺎر و دﻣﺎ ﺑﺮ روی ﭼﺮﺧﻪ راﻧﻜﻴﻦ، ﭼﺮﺧﻪ ﺑﺎ ﮔﺮم ﻛﻦ ﻣﺠﺪد، ﭼﺮﺧﻪ ﺑﺎ ﺑﺎزﻳﺎب، ﺗﻔﺎوت ﺑﻴﻦ ﭼﺮﺧﻪ ﺣﻘﻴﻘﻲ و ﭼﺮﺧﻪ اﻳﺪه آل، ﭼﺮﺧﻪ ﻫﺎی ﺗﺮاﻛﻤﻲ ﺗﺒﺮﻳﺪ، ﺗﻔﺎوت ﺑﻴﻦ ﭼﺮﺧﻪ ﺣﻘﻴﻘﻲ و ﭼﺮﺧﻪ اﻳﺪه آل ﺗﺮاﻛﻤﻲ ﺗﺒﺮﻳﺪ، ﺳﻴﺴﺘﻢ ﺑﺮودﺗﻲ ﺟﺬﺑﻲ، ﭼﺮﺧﻪ اﺗﻮ (در ﺷﺮاﻳﻂ ﻫﻮای اﺳﺘﺎﻧﺪارد)، ﭼﺮﺧﻪ دﻳﺰل (در ﺷﺮاﻳﻂ ﻫﻮای اﺳﺘﺎﻧﺪارد) چرﺧﻪ ارﻳﻜﺴﻮن و اﺳﺘﺮﻟﻴﻨﮓ، ﭼﺮﺧﻪ ﺑﺮاﻳﺘﻮن، ﭼﺮﺧﻪ ﺗﻮرﺑﻴﻦ ﮔﺎز ﺑﺎزﻳﺎب، ﭼﺮﺧﻪ اﻳﺪه آل ﮔﺎز ﺑﺎ ﺗﺮاﻛﻢ ﭼﻨﺪﻳﻦ ﻣﺮﺣﻠﻪ ای، ﺧﻨﻚ ﻛﻦ، اﻧﺒﺴﺎط ﭼﻨﺪ ﻣﺮﺣﻠﻪ ای ﺑﺎ ﮔﺮم ﻛﻦ ﻣﺠﺪد و ﺑﺎزیاب. ﭼﺮﺧﻪ راﻧﺶ ﺟﺖ (در ﺷﺮاﻳﻂ ﻫﻮای اﺳﺘﺎﻧﺪارد)، ﭼﺮﺧﻪ ﻣﺒﺮدﻫﺎ (در ﺷﺮاﻳﻂ ﻫﻮای اﺳﺘﺎﻧﺪارد).

2. رواﺑﻂ ﺗﺮﻣﻮدﻳﻨﺎﻣﻴﻜﻲ (9 ساعت):

رواﺑﻂ ﻣﻜﺴﻮل، ﻣﻌﺎدﻟﻪ ﻛﻼﭘﺒﺮون، رواﺑﻂ ﺗﺮﻣﻮدﻳﻨﺎﻣﻴﻜﻲ ﺑﺮای آﻧﺘﺎﻟﭙﻲ، اﻧﺮژی دروﻧﻲ، آﻧﺘﺮوﭘﻲ و ﮔﺮﻣﺎی وﻳﮋه، ﻣﻌﺎدﻻت ﺣﺎﻟﺖ و ﻧﻤﻮدارﻫﺎی ﺗﻌﻤﻴﻢ ﻳﺎﻓﺘﻪ ﺑﺮای ﮔﺎزﻫﺎ ﺷﺎﻣﻞ: ﻣﻌﺎدﻻت ﺣﺎﻟﺖ ﺗﺌﻮری، رﻓﺘﺎر ﮔﺎز آرﻣﺎﻧﻲ، رﻓﺘﺎر ﮔﺎز واﻗﻌﻲ و ﻣﻌﺎدﻻت ﺣﺎﻟﺖ ﮔﺎز واﻗﻌﻲ، ﻧﻤﻮدارﻫﺎی ﺗﻌﻤﻴﻢ ﻳﺎﻓﺘﻪ ﺑﺮای ﮔﺎزﻫﺎی واﻗﻌﻲ، ﻧﻤﻮدار آﻧﺘﺎﻟﭙﻲ، ﻧﻤﻮدار اﻧﺘﺮوﭘﻲ.

3.   مخلوط (9 ساعت):

ﻣﺨﻠﻮط ﮔﺎزﻫﺎی ﻛﺎﻣﻞ، ﻣﺨﻠﻮط ﮔﺎز و ﺑﺨﺎر، ﻛﺎرﺑﺮد اﺻﻞ اول ﺗﺮﻣﻮدﻳﻨﺎﻣﻴﻚ ﺑﺮ روی ﻣﺨﻠﻮط ﮔﺎز و ﺑﺨﺎر، ﻓﺮآﻳﻨﺪ اﺷﺒﺎع آدﻳﺎﺑﺎﺗﻴﻚ، دﻣﺎی ﺧﺸﻚ و ﻣﺮﻃﻮب، ﻣﻨﺤﻨﻲ رﻃﻮﺑﺘﻲ ﻫﻮا، تغییرات خواص هنگام اختلاط.

4. ﺳﻮﺧﺖ و اﺣﺘﺮاق (6 ساعت):

ﺳﻮﺧﺘﻬﺎ، ﻓﺮآﻳﻨﺪ اﺣﺘﺮاق، ﻣﻮاد ﺣﺎﺻﻞ از اﺣﺘﺮاق، آﻧﺘﺎﻟﭙﻲ ﺗﺮﻛﻴﺐ، ﻛﺎرﺑﺮد اﺻﻞ اول ﺗﺮﻣﻮدﻳﻨﺎﻣﻴﻚ، دﻣﺎی آدﻳﺎﺑﺎﺗﻴﻚ ﺷﻌﻠﻪ، آﻧﺘﺎﻟﭙﻲ و اﻧﺮژی درون اﺣﺘﺮاق، ﻛﺎرﺑﺮد اﺻﻞ دوم ﺗﺮﻣﻮدﻳﻨﺎﻣﻴﻚ، ارزﻳﺎﺑﻲ ﻓﺮآﻳﻨﺪ حقیقی احتراق.

5. ﺟﺮﻳﺎن در ﺷﻴﭙﻮره ﻫﺎ و ﮔﺬرﮔﺎه ﭘﺮهﻫﺎ (6 ساعت):

ﻳﺎدآوری ﺑﺮﺧﻲ از ﻣﺒﺎﺣﺚ ﻣﻜﺎﻧﻴﻚ ﺳﻴﺎﻻت ﺷﺎﻣﻞ: ﺧﻮاص ﺣﺎﻟﺖ ﺳﻜﻮن، ﻣﻌﺎدﻟﻪ ﺣﺮﻛﺖ ﺑﺮای ﺣﺠﻢ ﻣﺸﺨﺼﻪ، ﻧﻴﺮوﻫﺎی وارده ﺑﺮ ﺳﻄﺢ ﻣﺸﺨﺼﻪ، ﺟﺮﻳﺎن ﻳﻚ ﺑﻌﺪی ﻳﻜﻨﻮاﺧﺖ و آدﻳﺎﺑﺎﺗﻴﻚ ﺳﻴﺎل ﺗﺮاﻛﻢ ﭘﺬﻳﺮ در ﺷﻴﭙﻮره، ﺳﺮﻋﺖ ﺻﻮت در ﮔﺎزﻫﺎی ﻛﺎﻣﻞ، ﺿﺮﺑﻪ ﻗﺎﺋﻢ ﺟﺮﻳﺎن ﮔﺎز ﻛﺎﻣﻞ در ﺷﻴﭙﻮره ﻫﺎ، ﺟﺮﻳﺎن ﺑﺨﺎر در ﺷﻴﭙﻮره، ﺿﺮایب ﺷﻴﭙﻮره و ﭘﺨﺶ ﻛﻨﻨﺪه، ﺟﺮﻳﺎن در ﮔﺬرﮔﺎه ﭘﺮه ﻫﺎ، ﻣﺜﻠﺚ ﺳﺮﻋﺖﻫﺎ، ﻧﻴﺮوﻫﺎی ﻣﺤﻮری و ﺗﻤﺎﺳﻲ ﺗﻮرﺑﻴﻨﻬﺎ ﺑﺎ ﻃﺒﻘﺎت ﺿﺮﺑﻪای و ﻋﻜﺲ اﻟﻌﻤﻠﻲ.

ارزشیابی:

محدودیت ها و شرایط تکالیف تحویلی:

1-حداکثر تعداد غیبت های مجاز 3/16 تعداد جلسات تشکیل شده می باشد (بیش از این تعداد غیبت حتی به صورت موجه، نمره درس صفر خواهد شد).

2- تکالیف تحویلی حتی الامکان بر روی کاغذ A4 و یا کاغد کلاسور نوشته شوند و روی هر تکلیف شماره تکلیف ذکر شود. تکیف هر هفته در همان روز در هفته آینده تحویل گرفته می شود. به تکالیفی که با تاخیر تحویل داده شوند نمره ای تعلق نمی گیرد.

1. Blazek, Jiri. Computational fluid dynamics: principles and applications. Butterworth-Heinemann,

2015.

2. Hoffmann, Klaus A., and Steve T. Chiang. "Computational fluid dynamics volume I." Engineering Education System (2000).

3. Chung, T. J. Computational fluid dynamics. Cambridge university press, 2010.

4. Pletcher, Richard H., John C. Tannehill, and Dale Anderson. Computational fluid mechanics and heat transfer. CRC press, 2012.

5- Cengel Y, Cimbala J. Ebook: Fluid mechanics fundamentals and applications (si units). McGraw Hill; 2013 Oct 16.

نحوه ارزشیابی:

امتحان پایان ترم: 10 نمره

پروژه: 8 نمره

حضور فعال: 2 نمره