ผลต่างระหว่างรุ่นของ "วิศวกรรมชลศาสตร์"

ไปยังการนำทาง ไปยังการค้นหา
เก็บกวาดบทความด้วยบอต
(เก็บกวาดบทความด้วยบอต)
วิศวกรรมแหล่งน้ำ( Hydralics Engineering) เป็นวิชาเอกย่อยของวิศวกรรมโยธา ที่เกี่ยวข้องกับ การไหลและ การเคลื่อนที่ ของน้ำเป็นหลัก โดย จะอาศัย ความรู้ทางด้าน กลศาสตร์ และแรงโน้มถ่วง ในการคำนวนคำนวณเพื่อหา การเคลื่อนทีและพฤติกรรมต่างๆของน้ำ ซึ่งสามารถนำไปเป็นเนื้อหาในการออกแบบของ สะพาน เขื่อน ทางน้ำเปิด หรือวิศวกรรมด้านสุขาภิบาล และ สิ่งแวดล้อม
วิศวกรรมแหล่งน้ำ เป็นวิชาที่สามรถนำ หลักการ กลศาสตร์ของไหล ไปใช้ในการแก้ไขปัญหา ที่เกี่ยวข้องกับ การเก็บรวบรวมการ จัดเก็บข้อมูล การควบคุม การขนส่ง การควบคุม การวัด หรืออื่นๆ ซึ่งนับว่ามีประโยชน์อย่างมาก ในโลกปัจจุบันทีร่มีการใช้ทรัพยาการน้ำอย่างสิ้นเปลือง
 
 
=== ประวัติร์คิคค้นของไหล ===
• [ร์คีมีดีส] (Archmedes) นักวิทยาศาสตร์ชาวกรีก เกิดก่อนคริสตศักราชคริสต์ศักราช 285 ถึง 212 ปีค้นพบการลอยการจมของวัตถุและการตั้งกฎความถ่วงจำเพาะของวัตถุ
 
• [ไอแซก นิวตัน] (Sir Isaac Newton) นักวิทยาศาสตร์ชาวอังกฤษ มีชื่อเสียงในการค้นพบกฎแรงดึงดูดของโลก (Law of gravitation) และตั้งกฎการเคลื่อนที่ของวัตถุ (Law of motion) และได้้ได้ตีพิมพ์การค้นพบในปี ค.ศ. 1687
 
• ค.ศ. 1738 [เดเนียลเบอร์นูลี] (Daniel Bernoulli) แสดงค่าความแตกต่างของความดันแปรเป็นสัดสว่วนกับคา่าความเรง่งสว่วนกับคาาความเรง่งในของไหลแบบไร้ความเสียดทาน9
 
• ปี ค.ศ. 1755 [เลออนฮาร์ด ออยเลอร์](Leonhard Euler)คิดคน้นสมการที่ใชบ้บรรยายความสัมพันธข์ของของไหลที่อยู่ในสภาพไร้ความเสียดทาน
 
• ลากรางค์ (Lagrange) [ลาปลาส] (Laplace)และเกิสเนอร์(Gerstner) ต่างเป็นผู้ที่มีส่วนสำคัญในการพัฒนาความรู้้รู้เกี่ยวกับกลศาสตร์์ของไหลกลศาสตร์ของไหล
 
• ปี ค.ศ. 1827 [โกลด ลูอีส นาเวียร์](Navier)และจอรจ์จ กาเบรียล สโตกส์ (Stokes) คิดคน้นสมการนาเวียร์สโตก (Navier-Stokes equation)อธิบายการเคลื่อนที่ของของไหล
• ค.ศ. 1904 [ลุดวิก แพรนด์เทิล] (Ludwig Prandtl) กำหนดชั้นขอบเขตบางๆ ในของไหลที่อยู่ติดกับผิวสัมผัสของแข็งซึ่งมีผลของความหนืดที่มีต่อการไหลเกิดขึ้นอย่างเด่นชัด ชั้นบางๆ นี้ถูกเรียกว่า ชั้นขอบเขต (Boundary layer)
 
• วิศวกรชาวอังกฤษศึกษาการเคลื่อนที่ของเรือเป็นคนแรกได้คิดค้นตัวเลขฟรูด ตั้งขึ้นเพื่อเป็นเกียรติแก่วิลเลียมฟรููดฟรูด (William Froude) (ค.ศ.1810-1879) ใช้พิจารณาการไหลที่แรงเนื่องจากแรงโน้มถ่วงมีความสำคัญ เช่น การไหลในทางน้ำเปิด การเคลื่อนไหวของคลื่นที่เกิดจากเรือการไหลของน้ำที่ไหลข้ามทางน้ำล้น (Spillway) เป็นต้น
 
• [ออสบอร์น เรย์โนลดส์] (Osborne Reynolds) วิศวกรชาวอังกฤษทดลองเรื่องการไหลในทอ่อไดข้ขอ้อสรุปวา่าทอ่อไดข้ขอ้อสรุปวาาของไหลเปลี่ยนสภาพจากการไหลแบบราบเรียบเป็นการไหลแบบปั่นป่วน เมื่อค่าตัวเลขเรย์โนลดส (Reynolds number; Re) มีค่าใหญเกินค่าวิกฤต
 
• [ทีโอดอร์ วอน คาร์แมน] (Theodore von Karman) (ค.ศ.1881-1963) และเซอร์ เกฟฟรี่ ไอ เทเลอร์์เลอร์ (Sir Geffrey I. Taylor) (ค.ศ.1886-1975) เป็็นเป็นบุคคลสำคัญในยุคเดียวกับลุดวิกแพรนด์เทิลเป็นผู้เชื่อมโยงวิทยาศาสตร์และวิศวกรรมศาสตร์เข้าด้วยกันอธิบายว่่าว่าScientists
discover what is, but engineers create what has never existed. แปลว่า ทั้งวิทยาศาสตร์และวิศวกรรมศาสตร์มีสิ่งเชื่อมโยงกัน คือ ต่างก็ใช้ทั้งความรู้วิทยาศาสตร์และคณิตศาสตร์ร่วมกันในการแก้ปัญหาและพัฒนาทฤษฎีการไหลต่างๆ ที่อยู่บนเงื่อนไขให้สอดคล้องกับผลการทดลอง
 
• ของแข็งและของไหลต่างกันที่ปฏิกิริยาที่เกิดเมื่อมีแรงภายนอกมากระทำ
 
• ของแข็ง คือ วัตถุที่มีการเสียรูปร่างอย่างถาวร (Static deformation)เมื่อมีแรงภายนอกมากระทำเกินค่่าค่าขีดจำกัดยืดหยุ่่นยืดหยุ่น (Elastic limit)และเมื่อเอาแรงภายนอกออกจะไม่สามารถกลับคืนรูปเดิมได้
 
• ของไหล คือ วัตถุที่เสียรูปร่างอย่างชั่วคราว หรือในระหว่างที่ออกแรงวัตถุที่เสียรูปร่างตามปฏิกิริยาของแรงที่เรียกว่าการเปลี่ยนรูปแบบยืดหยุ่น (Elastic deformation) ถ้าให้แรงเฉือนกระทำากับของไหลแม้เพียงเล็กน้อยของไหลจะเปลี่ยนรูปทันที และเมื่อของไหลไม่สามารถต้านแรงเฉือนของของไหลจะเกิดการไหล (Flow)
สมการ คือ รูปแบบการไหล (Flow pattern) นำมาศึกษาในกลศาสตร์ของไหล
 
• ความเร็ว (Velocity; V) คือ อัตราการเปลี่ยนแปลงของการกระจัด การกระจัด (s) เป็นปริมาณเวกเตอร์์เวกเตอร์ ความเร็วเป็็นปริมาณเวกเตอร์์เป็นปริมาณเวกเตอร์และมีทิศไปทางเดียวกับทิศของการกระจัดหน่วยเป็นเมตรต่อวินาที (m/s) บางกรณีความเร็วของวัตถุที่เคลื่อนที่จะบอกเป็นความเร็วเฉลี่ย หาได้จาก
 
• อัตราเร็ว (Speed) เป็นอัตราการเปลี่ยนแปลงของระยะทาง อัตราเร็วเฉลี่ยที่หาได้ในช่วงเวลาสั้นๆ จะเป็นอัตราเร็วขณะหนึ่ง (Instantaneous speed) หมายถึง อัตราเร็ว ณ เวลานั้นหรือตำแหน่งนั้น ความเร็วเป็นปริมาณเวกเตอร์
=== ความหนืด ความหนืดจลน์ และสมบัติอื่นๆ ===
 
• ความหนืด (μ) คือ ความสามารถในการต้านทานการไหลของของไหลที่มีต่อภาชนะ อาจเรียกว่าสัมประสิทธิ์ความหนืด ความหนืดสัมบูรณ์ (Absolute viscosity) หรือความหนืดไดนามิกส์ (Dynamic viscosity) มีหน่วยนิวตัน-วินาทีต่อตารางเมตร (N.s/m2) หรือ กิโลกรัมต่่อเมตรต่อเมตร-วินาที (kg/ms) หรือ ปาสคาล-วินาที (Pa.s)
 
• ความหนืดไม่แปรผันตามความดันแต่อุณหภูมิมีผลต่อความหนืดของของไหล
 
• ของเหลวเมื่ออุณหภูมิสูงขึ้นค่่าค่าความหนืดจะลดลง
 
• ถ้าเป็นก๊าซเมื่ออุณหภูมิสูงขึ้น ค่าความหนืดก็สูงขึ้นด้วย
 
• ความหนืดจลน์์จลน์ (Kinematics viscosity; ) มีคุณสมบัติเช่นเดียวกับความหนืด แต่มีหน่วยที่แตกต่างกัน คือ m²/s
 
=== แรงตึงผิว ===
• อนุภาค หมายถึง ชิ้นส่วนหรือหยดเล็กๆ ของของไหลซึ่งแตกตัวออกมากจากมวลสารเดิมและก่อให้เกิดการเคลื่อนที่
 
เส้้นทางไหลเส้นทางไหล คือ เส้้นทางเส้นทางหรือแนวซึ่งอนุภาคใดอนุภาคหนึึ่งหนึ่งเคลื่อนไหวไปในช่่วงช่วงระยะเวลาที่กำหนด
 
• เส้นสายธารแสดงถึงทิศทางเฉลี่ยของกลุ่มอนุภาคของของไหลที่ระยะเวลาเดียวกัน ส่วนโค้งซึ่งลากสัมผัสกับค่าเฉลี่ยของเวกเตอรข์ของความเร็ว (Velocity vectors) เหล่านั้นคือเส้นสายธาร
380,773

การแก้ไข

รายการนำทางไซต์