مهندسی‌ مکانیک‌ گرایش حرارت‌ و سیالات‌

2,942
    مهندسی‌ مکانیک‌ گرایش حرارت‌ و سیالات‌
    رشته مهندسی مکانیک دارای سه گرایش طراحی جامدات حرارت و سیالات ساخت و تولید می باشد که از بین دانشگاه های ایران دانشگاه صنعتی شریف هر سه گرایش را دارد و گرایش های دیگری را هم تدریس میکند. در ابتدای کار مهندسی مکانیک و برق یکی بود و به آن الکترومکانیک می گفتند که 45 سال پیش این دو رشته از یکدیگر جدا شدند و رشته های دیگری مثل مهندسی شیمی و مواد هم از مکانیک جداشدند. مهندسی مکانیک به عنوان یک رشته عمومی دیگر به صورت جداگانه ارائه شد. با پیشرفت صنعت نیازشد که مهندسی مکانیک هم به دو گرایش طراحی جامدات حرارت و سیالات و بعد از آن ساخت و تولید تقسیم شود.

    گرایش مکانیک در حرارت و سیالات
    رشته حرارت و سیالات که مربوط به گرایش های مهندسی مکانیک است به طراحی و محاسبه اجزا سیستم هایی که اساس کارشان تبدیل انرژی، انتقال حرارت و جرم است. این افراد میتوانند در جاهای که کارشان با این موارد است مشغول به کار شوند و در نهایت فارغ التحصیلان این دوره می‌توانند به طراحی محاسبه و سیستم ها در بخشهای مثل صنعت خودروسازی حرارتی آبی غذایی نقش بپردازند.

    افرادی که در این رشته فارغ التحصیل میشوند میتوانند در کارشناسی ارشد و دکترا هم در داخل و خارج کشور به تحصیل ادامه دهند. این افراد باید در درس ریاضی فیزیک بسیار قوی باشند و زبان انگلیسی آنها هم قوی باشد. درس‌های این رشته در زمینه حرارت و سیالات است و با توجه به اینکه تحصیلات دانشگاهی در زمینه مهندسی نیازمند علاقمندی افراد است باید این افراد ضمن داشتن علاقه باید درس های اساسی و پایه ی بخش مکانیک مثل ریاضی و فیزیک و شیمی رسم فنی هم تقویت کنند و هوش بالایی داشته باشند و همچنین روحیه تجزیه و تحلیل مسائل را هم داشته باشند و دارای انگیزه باشند و در صورت شکست روحیه خود را از دست ندهند. 


    توانایی های مهندس مکانیک‌ گرایش حرارت‌ و سیالات‌
    طراحی و ساخت ماشین‌آلات و قطعات از جمله ماشین‌آلات تولیدی تمامی صنایع، لوازم خانگی و تجهیزات پزشکی.

    طراحی و ساخت تجهیزات مکانیکی نیروگاه های فسیلی، اتمی، خورشیدی، بادی و آبی.

    طراحی و ساخت تجهیزات و سیستم‌های انتقال و تصفیه آب، سیستم‌های مکانیکی و کنترلی پالایشگاه ها و کارخانجات شیمیایی.

    طراحی و ساخت تاسیسات حرارتی و برودتی ساختمان ها و اماکن، بالابرها و آسانسورها و سیستم‌های حمل و نقل.

    ساخت ماشین‌آلات تغلیظ و بازیافت مواد مثل کارخانجات قند، کاغذسازی، سیمان، نساجی، نمک و کنسانتره .

    طراحی و ساخت وسایل و تجهیزات حمل و نقل زمینی، دریایی و هوایی.

    ساخت تجهیزات دفاعی مثل تانک، راکت، اژدر و پلهای متحرک

    ساخت روبات‌ها، بازوهای مکانیکی و سیستم‌های تولید. 


    توانایی‌های مورد نیاز و قابل توصیه
    از توانایی های مورد نیاز برای این افراد می توان به موارد زیر اشاره کرد:
    - قوی بودن در دروس ریاضی و فیزیک
    - داشتن هوش بالا
    - برخورداری از  استعداد و قدرت تجسم بالا. 


    تفاوت گرایش حرارت و سیالات با دیگر گرایش‌های رشته مکانیک :
    رشته مکانیک به سه گرایش حرارت و سیالات ، طراحی جامدات و ساخت و تولید تقسیم‌بندی می‌شود . گرایش ساخت و تولید به طراحی ، مدلسازی و ساخت ماشین‌آلات و ابزارآلات می‌پردازد . دانشجویان گرایش ساخت و تولید نسبت به دو گرایش طراحی جامدات و حرارت و سیالات واحد‌های عملی بیشتری را می‌گذرانند . این گرایش مهندسی مکانیک ارتباط تنگاتنگی با رشته‌هایی مانند مهندسی مواد ، ابزار دقیق و کنترل دارد . مهندسان ساخت و تولید باید درک مناسبی از شیوه‌های ساخت ماشین‌الات ، مواد اولیه مناسب جهت ساخت آنها و نیاز صنایع را همزمان داشته باشند تا قادر باشند همگام با توسعه تکنولوژی و پدید آمدن شیوه‌های جدید جوشکاری ، ریخته‌گری ، شکل‌دهی ، ریخته‌گری و ... در رفع نیاز‌های صنایع مختلف همچون خودروسازی ، ذوب‌آهن ، ریخته‌گری و ... قدم بردارند .

    گرایش‌های  طراحی جامدات و حرارت و سیالات از جهات بسیاری با هم تشابه دارند . از لحاظ تئوری هر دو گرایش ، از اصول نیروشناسی و دینامیک برای توصیف عملکرد سیستم استفاده می‌نمایند ؛ با این تفاوت که جامدات بر خلاف سیالات قادر به تحمل فشار (تنش‌ برشی) هستند ؛ در حالی که سیالات بر اثر تنش برشی جاری می‌شوند و مقاومت ناچیزی را در برابر تنش از خود نشان می‌دهند . همین امر نقطه سرآغازی برای ظهور معادلات و قوانین منحصر به فرد همچون معادلات ناویر-استوکس ، معادله اویلر ، معادله انرژي و ... جهت توصیف رفتار سیالات است .

    گرایش طراحی جامدات را می‌توان به عنوان اتصال بین دو حوزه علم مواد و مکانیک کاربردی با تأکید بر مورد دوم تعریف کرد . طراحی جامدات با مفاهیم تنش ، تغییر شکل و شکست مواد جامد سر وکار دارد . طراحی جامدات کاربردهای فراوانی دارد . مهندس گرایش طراحی جامدات با تحلیل و مدلسازی نیروها و گشتاورهای وارد بر یک ماشین طرح بهینه جهت ساخت و راه‌اندازی دستگاه را به وجود می‌آورد ؛ همچنین ، می‌تواند تدابیر لازم جهت به حداقل رساندن ارتعاشات دستگاه را پیش‌بینی کند . گرایش حرارت و سیالات نیز همان‌طور که از نامش پیدا است، با طراحی ، تحلیل و توصیف سیستم‌هایی که با سیالات و انتقال حرارت سر و کار دارند ، ارتباط می‌یابد .

    با این وجود گرایش‌های مکانیک لازم و ملزوم یکدیگر هستند و در اکثر کاربردها نمی‌توان صرفاً به استفاده از یک گرایش تکیه نمود . به عنوان مثال در صنعت خودروسازی ، مدلسازی احتراق داخل موتور و محاسبه انرژی آزاد شده حاصل از احتراق بر عهده مهندس حرارت و سیالات است . تحلیل گیربکس ، دیفرانسیل و سیستم تعلیق و فرمان از مسئولیت‌های مهندس طراحی جامدات است.  مهندس ساخت و تولید هم به طراحی دستگاه‌های پرس هیدرولیکی و پنوماتیکی مورد نیاز جهت ساخت سیلندر ، میل بادامک ، گیربکس ، بدنه و ... می‌پردازد . البته فعالیت‌هایی را نیز می‌توان یافت که در آنها صرفاً به گرایش حرارت و سیالات نیاز باشد ، که طراحی تأسیسات و محاسبات تهویه مطبوع نمونه‌ای از آنها است . 

     

    نرم‌افزار‌های مورد استفاده در گرایش حرارت و سیالات:
    مهمترین نرم‌افزار‌هایی که یک مهندس مکانیک گرایش حرارت و سیالات بایستی با آنها آشنایی داشته باشد ، عبارتند از : انسیس فلوئنت (Ansys Fluent) ، Ansys CFX، اپن‌فوم (OpenFOAM) ، متلب  ، فرترن (Fortran) ، PDMS  Carrier  ، FLOW-3D و گمبیت (Gambit) .



    وضعیت ادامه تحصیل در مقاطع بالاتر
    امکان ادامه تحصیل در مقاطع کارشناسی ارشد و دکترای تخصصی در این رشته وجود دارد که در دوره کارشناسی ارشد 32 واحد و در دوره دکترا 48 واحد درسی ارایه می‌گردد.

     
    رشته‌های مشابه و نزدیک به این رشته
    این گرایش که از زیر شاحه های مکانیک است درس های مشترکی با رشته های مهندسی دریا، مهندسی شیمی، مهندسی هوا فضا و ... دارد. 

    وضعیت نیاز کشور به این رشته
    با پیشرفت تکنولوژی و حرکت به سمت تولید و خودکفایی نیاز به این رشته محسوس تر شده است و در هر مجتمع و کارگاه صنعتی به افراد فارغ‌التحصیل از این رشته نیاز می شود.

    دانشگاه هایی که در رشته مهندسی مهندسی‌ مکانیک‌ گرایش حرارت‌ و سیالات‌ پذیرش دانشجو دارند


    ردیفدانشگاه
    1دانشگاه دانشکده مهندسی مکانیک دانشگاه صنعتی شریف
    2دانشگاه مکانیک دانشگاه تهران
    3دانشکده مهندسی مکانیک دانشگاه شهید بهشتی
    4دانشکده مهندسی مکانیک دانشگاه فردوسی مشهد
    5دانشکده مهندسی مکانیک دانشگاه شیراز و تبریز

    ردیف     دروس اصلي (اجباري، ٦١ واحد)

    1رياضي مهندسي
    2مباني مهندسي برق (١)
    3مباني مهندسي برق (2)
    4آزمايشگاه مباني مهندسي برق
    5نقشه کشي صنعتي (١)
    6استاتیک
    7دینامیک
    8مقاومت مصالح (١)
    9علم مواد
    10ترموديناميک (١)
    11ترموديناميک (2)
    12آزمايشگاه ترموديناميک
    13مکانيک سيالات (١)
    14مکانيک سيالات (2)
    15آزمايشگاه مکانيک سيالات
    16طراحي اجزاء (١)و (2)
    17مقاومت مصالح (٢)
    18آزمايشگاه مقاومت مصالح
    19انتقال حرارت (١)
    20ديناميک ماشين
    21ارتعاشات مكانيكي
    22آزمايشگاه ديناميک و ارتعاشات
    23کنترل اتوماتيک
    ردیفدروس پايه (اجباری 25 واحد) 
    1ریاضی (1) و (2)
    2معادلات ديفرانسيل
    3برنامه سازي کامپيوتر
    4محاسبات عددي
    5فیزیک (1) و (2)
    6آزمايشگاه فيزيک (١)
    7آزمايشگاه فيزيک (2)
    8شيمي عمومي

    ردیفدروس تخصصي (انتخابي، ٢١ واحد از دروس زير)
    1زبان  تخصصی
    2توربوماشين
    3موتورهاي احتراق داخلي
    4آزمايشگاه انتقال حرارت
    5نيروگاهها(حرارتي، آبي و هسته اي)
    6حرارت مركزي و تهويه مطبوع(1)
    7سوخت و احتراق
    8طراحي مبدلهاي حرارتي
    9سيستم هاي انتقال آب
    1طراحي سيستم هاي تبريدو سردخانه
    2كنترل آلودگي محيط زيست
    3ديناميك گازها
    4سيستم هاي اندازه گيري
    5انتقال حرارت (2)
    ردیفپروژه تخصصی
    1کارگاه جوشکاري و ورقکاري


    2کارگاه اتوماتیک
    3کارگاه ماشين ابزارو ابزار سازي
    4کارآموزي (١)
    5کارآموزي (2)
    هم اکنون افرادی که در زمینه مختلف مهندسی مکانیک فارغ‌التحصیل می‌شود با پیدا کردن کار مشکل زیادی ندارند زیرا حرکت به سمت تکنولوژی و تولید تجهیزات و وسایل در داخل کشور باعث شده که زمین های مختلف مهندسی ارزش خود را بیشتر پیدا بکند و بازار کار این رشته ها رشد کنند.

    حقوقی که مهندسین مکانیک دریافت می‌کنند در بخش‌های خصوصی بسیار متفاوت است هر شرکتی با توجه به هدفی که دنبال می‌کند و نوع پروژه که تعریف می کند، دستمزد متفاوتی را برای افراد مشخص می‌کند که این دستمزد اصولا ارتباط با سابقه کار، میزان تحصیلات و توانایی افراد دارد.

    طبق آخرین آمار یک مهندس مکانیک که به عنوان کارشناس در حوزه های مختلف شاغل می شود به طور مانگین بین 800000 تومان تا 4000000 تومان حقوق میگیرد و اگر این افراد کارآفرین باشند و کار مستقلی در حوزه تخصصی شان، راه اندازی کرده باشند، شرایط متفاوت است و آنها با توجه به میزان فعالیت، تخصص، تلاش و پشتکارشان، درآمدهای متفاوتی دارند.

    زمینه‌های فعالیت در گرایش حرارت و سیالات:
    مهندسان مکانیک گرایش حرارت و سیالات در زمینه‌های مختلفی می‌توانند به فعالیت بپردازند . در صنایع هوافضا ، جهت مدلسازی و تحلیل انواع هواپیماها ، هلی‌کوپترها ، پهبادها ، ماهواره‌ها ، موشک‌ها و ... مهندسان حرارت و سیالات فرصت فعالیت دارند . در صنایع کشتی‌سازی نیز وضعیت مشابهی وجود دارد ؛ به طوری که مدلسازی و تحلیل هیدرودینامیکی یک کشتی بدون اطلاع از قوانین حاکم بر سیالات امری غیر ممکن می‌باشد . لازم به ذکر است که امروزه اکثر محاسبات و تحلیل‌های مرتبط با سیالات و انتقال حرارت به واسطه تکنیک دینامیک سیالات محاسباتی ( CFD) و توسط نرم‌افزار‌های تخصصی کامپیوتری مانند Fluent ، CFX ، OpenFOAM‌ و ... صورت می‌پذیرد . استفاده از این نرم‌افزار‌ها به پیش‌زمینه علمی قوی نیاز دارد که مهندسان مکانیک حرارت و سیالات با توجه به دانش کسب شده خود قادر به استفاده از آنها می‌باشند .

    صنعت خودروسازی ، جزء مراکزی به حساب می‌آید که یک مهندس مکانیک به شوق فعالیت در آن تحصیل خود را آغاز می‌کند . این صنعت برای مهندسان گرایش حرارت و سیالات سرشار از فرصت‌های ناب جهت پیشرفت و کسب تجربه می‌باشد . بررسی احتراق داخل موتور‌ّهای بنزینی و گازوئیلی و تهیه مدل‌های جدید برای بهسوزی سوخت ، بهبود سیستم سوخت‌رسانی ، بهبود سیستم گردش آب ، ارزیابی سیستم روغن‌کاری ، همه و همه جزء مسائلی است که یک مهندس مکانیک گرایش حرارت و سیالات را می‌تواند به سمت صنعت خودروسازی هدایت کند. در بخش نفت ، گاز و پتروشیمی ، گرایش حرارت و سیالات دارای نقش بی‌بدلی است ؛ در تمامی مراحل ، از طراحی تجهیزات گرفته تا بهره‌برداری از میدان‌های نفتی و گازی و پالایشگاه‌ها ‌مهندسان مکانیک سیالات می‌‌توانند به فعالیت بپردازند .

    نیروگاه‌های حرارتی ، برق‌آبی ، هسته‌ای ، بادی و ... همگی نیازمند حضور بی‌وقفه مهندسان مکانیک حرارت و سیالات ، جهت طراحی تجهیزات ، بهره‌برداری از نیرو‌گاه و حتی بحث‌های تعمیر و نگه‌داری هستند . در کارخانه‌ها و صنایع ذوب‌آهن ، فولادسازی ، شیشه‌سازی ، تولید سیمان و مواردی از این دست که احتراق جزء جدایی‌ناپذیر فرآیند‌ّهای تولیدی محسوب می‌شود ، به مهندسان مکانیک گرایش حرارت و سیالات جهت طراحی و بهره‌برداری از مشعل‌ها ، کوره‌ها و بویلر‌ها نیاز است تا بتوانند با استفاده از آموخته‌های خود به پیچیده‌ترین مبحث سیالات و انتقال حرارت یعنی احتراق ، غلبه کنند . در فرآیند داروسازی ، شاهد استفاده از بیشترین حجم دستگاههای سرمایش و گرمایش مانند چیلر‌ها ، کندانسورها ، برج‌های خنک‌کن و ... هستیم . بر این اساس به مهندسان مکانیک حرارت و سیالات جهت مدلسازی ، طراحی ، تحلیل ، جانمایی ، بهره‌برداری و نگه‌داری این تجهیزات گرانبها در کلیه صنایع داروسازی احتیاج است . یک دفتر تأسیساتی (هر چند کوچک) ، جهت تهیه نقشه‌های اجرایی فاضلاب ، آبرسانی ، گازرسانی ، تهویه مطبوع ، آتشنشانی ، موتورخانه و ... به مهندسان مکانیک گرایش حرارت و سیالات نیاز مبرم دارد .

    یکی جذابیت‌های گرایش حرارت و سیالات این است که فارغ‌التحصیلان این رشته می‌توانند بنا بر علایق شخصی و شرایط روحی و جسمی خود به فعالیت بپردازند . به عنوان مثال تحلیل جریان سیال و انتقال حرارت توسط تکنیک CFD جزء نیاز‌های اساسی صنایع می‌باشد . از آنجا که بخش عمده‌ این فعالیت تنها نیاز به یک رایانه شخصی دارد ، فرد می‌تواند در یک دفتر مهندسی و یا حتی در منزل خود کسب درآمد کند . در مقابل اگر مهندس حرارت و سیالات به کارهای عملی علاقه بیشتری داشته باشد ، می‌تواند در حوزه نیروگاهی که یکی از صنایع حیاتی کشور می‌باشد مشغول به کار شود. به طور خلاصه صنایعی که مهندسان مکانیک گرایش حرارت و سیالات می‌توانند در آنها به فعالیت بپردازند عبارتند از:

     

    -    خودروسازی ( طراحی سیستم احتراق، سوخت‌رسانی، گردش آب و ...)
    -    نیروگاهی (حرارتی، برق‌آبی، هسته‌ای، خورشیدی، بادی)
    -    نفت و گاز و پتروشیمی
    -    هوانوردی (طراحی، مدلسازی و ساخت انواع پرنده‌ها)
    -    نظامی (طراحی و ساخت ادوات نیروهای زمینی، هوایی و دریایی)
    -    احتراقی (نیروگاه، ذوب‌آهن، تولید سیمان، شیشه‌سازی، ریخته‌گری و ...)
    -    تأسیسات و تهویه مطبوع (اماکن مسکونی، تجاری، اداری، ورزشی و ...) 
    -    دریایی (مدلسازی و ساخت انواع شناورها)
    -    الکترونیک (طراحی سیستم‌های خنک‌کننده جدید برای پردازنده‌ها و چیپ‌های الکترونیکی)

     

    موارد فوق تنها بخش کوچکی از فعالیت‌های مرتبط با گرایش حرارت و سیالات را تشکیل می‌دهد . مسلماً در مهندسی مکانیک نیز همچون سایر رشته‌ها ، خلاقیت و ابتکار حرف اول و آخر را می‌زند . بنابراین، یک مهندس مکانیک نباید صرفاً به سازمان‌ها و صنایع موجود متکی نباشد ؛ بلکه با تقویت توانایی‌های علمی و فنی خود سعی در نوآوری داشته باشد و بتواند ایده‌های خود را به واقعیت تبدیل کند .
    درباره چشم‌انداز شغلی مهندسان مکانیک گرایش حرارت و سیالات باید گفت که با توجه به پیشرفت تکنولوژی این چشم‌انداز بسیار امیدوار کننده است . برای مثال در مورد فرصت‌های شغلی جدید در زمینه حرارت و سیالات باید گفت که سوخت‌های فسیلی دیر یا زود تمام می‌شوند و بشر بایستی با جدیت بیشتری به فکر استفاده از منابع انرژی تجدیدپذیر مانند خورشید ، باد و ... باشد .

    این امر نیازمند طراحی و ساخت دقیق تجهیزات توسط مهندسان مکانیک است . از دیگر حوزه‌های قابل پیش‌بینی برای فعالیت مهندسان مکانیک حرارت و سیالات می‌توان به نانوتکنولوژی اشاره کرد . استفاده از نانو ذرات ( به بیان بهتر نانو سیالات) ، در مبدل‌های حرارتی برای افزایش تبادل حرارت در این تجهیزات ، مدتی است که توجه محققان را به خود جلب کرده است و به نظر می‌رسد که در آینده شاهد افزایش استفاده از آنها باشیم . 
    در مورد میزان دریافتی مهندسان مکانیک می‌توان به گزارش ارائه شده از سوی اداره آمار نیروی کار آمریکا ( BLS)، که در ماه می ۲۰۱۵ منتشر شده است استناد کرد. بر اساس این گزارش ، میانگین حقوق سالانه مهندسان مکانیک برابر ۸۸۱۹۰ دلار می‌باشد و طی سال‌های ۲۰۱۴ تا ۲۰۲۴، افزایش ۵ درصدی فرصت‌های شغلی برای مهندسان مکانیک پیش‌بینی شده است .




ارسال دیدگاه (0 مورد)

در حال حاضر نظری در این مطلب ارسال نشده است.
کتاب های لقمه
کتاب های امتحانیوم
کتاب های موضوعی
کتاب های کنکوریوم

دسته بندی مطالب

کتاب های تیزهوشان
کتاب های تست پایه

آخرین نظرات ارسالی

خیلی عالیه خیلی عالیه
سلام کنکوریوم تجربی کنکور ۱۴۰۳ کی موجود میشه؟ سلام کنکوریوم
نروژی اولی از راسته یا چپ؟ نروژی اولی از راسته یا چپ؟
سلام وقت بخیر،بیخشید این کتاب تا اوایل بهمن موجود میشه خواهشا

آمار سایت

با ما در ارتباط باشید ، منتظر نظرات شما هستیم.

عضویت در خبرنامه ایمیلی :
برای عضویت در خبرنامه پیامکی، عدد 1 را به 02196884 پیامک کنید.
رضایت مندی مشتری
جشنواره وب و موبایل ایران
جشنواره وب و موبایل ایران
جشنواره کتاب مجازی
برند محبوب مصرف کنندگان
Copyright © 2010 - 2023 Mehromah.ir