درباره کتاب:
درسهای مکانیک سیالات، انتقال حرارت، انتقال جرم و سینتیک و طراحی راکتور از مهمترین دروس تخصصی مهندسی شیمی به شمار میروند. تسلط بر این مباحث مستلزم توانایی درک، مدلسازی و شبیهسازی مسائل مهندسی است. کتاب حاضر با هدف بررسی و ارزیابی نتایج حاصل از شبیهسازیهای انجامشده در نرمافزار COMSOL و مقایسه آنها با نتایج تحلیلی تدوین شده است تا میزان دقت و قابلیت اعتماد این نرمافزار برای حل مسائل مهندسی شیمی مورد ارزیابی قرار گیرد.
در هر یک از مثالهای کتاب، ابتدا شرح مختصری از مسئله ارائه شده و سپس مدلسازی ریاضی، استخراج روابط حاکم و حل تحلیلی با جزئیات کامل بیان گردیده است. نتایج تحلیلی با استفاده از نرمافزار MATLAB بهصورت نمودار نمایش داده شده و در ادامه، همان مسائل در محیط COMSOL شبیهسازی شدهاند. نتایج حاصل از شبیهسازی بهطور مستقیم یا از طریق انتقال دادهها به MATLAB با پاسخهای تحلیلی مقایسه شدهاند تا میزان انطباق و دقت مدلها مشخص شود. مثالهای انتخابشده از منابع معتبر علمی، کتابهای تخصصی و مقالات پژوهشی بوده و عمدتاً در مقاطع کارشناسی ارشد و دکتری تدریس میشوند.
بخش مهمی از کتاب به معرفی نرمافزار COMSOL و اهمیت شبیهسازی رایانهای در علوم و مهندسی اختصاص یافته است. امروزه شبیهسازی به یکی از ابزارهای اساسی در طراحی، تحلیل و بهینهسازی فرایندهای مهندسی تبدیل شده و اعتبار نتایج حاصل از آن نقش تعیینکنندهای در تصمیمگیریهای مهندسی دارد. نرمافزار COMSOL به دلیل توانایی مدلسازی چندفیزیکی، انعطافپذیری بالا، امکان اعمال شرایط و روابط پیچیده، سازگاری با نرمافزارهای مهندسی مختلف و قابلیت حل مسائل در حوزههای گوناگون مهندسی و علوم، به یکی از قدرتمندترین ابزارهای شبیهسازی تبدیل شده است.
این کتاب در چهار فصل تنظیم شده است. فصل نخست به مسائل مکانیک سیالات، فصل دوم به انتقال حرارت، فصل سوم به انتقال جرم و فصل چهارم به سینتیک و طراحی راکتور اختصاص دارد. در برخی از مثالها نیز پدیدههای چندفیزیکی مورد بررسی قرار گرفتهاند. تمامی فایلهای شبیهسازی مثالها در نرمافزار COMSOL به همراه کتاب ارائه شدهاند تا خوانندگان بتوانند ضمن مطالعه مباحث، بهصورت عملی نیز با روند مدلسازی و تحلیل مسائل آشنا شوند.
این اثر میتواند بهعنوان منبعی کاربردی برای دروس ریاضیات مهندسی پیشرفته، انتقال حرارت، انتقال جرم، مکانیک سیالات، طراحی راکتور و همچنین آموزش نرمافزار COMSOL در رشتههای مهندسی شیمی و مهندسی مکانیک مورد استفاده قرار گیرد. هدف نهایی کتاب، افزایش توانایی دانشجویان و پژوهشگران در تحلیل مسائل مهندسی و ایجاد اطمینان نسبت به نتایج حاصل از شبیهسازیهای عددی است.