دانلود رایگان سوالات کارشناسی ارشد آزاد مهندسی عمران - مهندسی آب 1390

---

آزمون های برگزار شده

---

تحلیل محتوایی سؤالات ارشد عمران - آب آزاد ۱۳۹۰

ارزیابی دقیق دفترچه سؤالات سال ۱۳۹۰ نشان می‌دهد که طراحان تمرکز خود را روی بخش‌های محاسباتی مکانیک سیالات و هیدرولیک کانال‌های باز قرار داده‌اند. سرفصل‌های پر تکرار این دوره عبارتند از:

مکانیک سیالات (Fluid Mechanics)

• کینماتیک و دینامیک سیالات: کاربرد معادلات پیوستگی، اندازه حرکت (مومنتوم) و انرژی (برنولی) در لوله‌ها و مجاری خمیده.
• تحلیل ابعادی و تشابه: استفاده از قضیه پی باکینگهام برای استخراج پارامترهای بی‌بعد و قوانین تشابه فرود و رینولدز در مدل‌سازی سازه‌های آبی.
• جریان در مجاری تحت فشار: محاسبه افت فوت‌های مسیر (رابطه دارسی-وایسباخ) و افت‌های موضعی در اتصالات خطوط انتقال آب.

هیدرولیک کانال‌های باز (Open Channel Hydraulics)

• مفاهیم جریان یکنواخت و بحرانی: استفاده از فرمول مانینگ برای محاسبات عمق نرمال و تحلیل مفهوم انرژی مخصوص جهت تعیین عمق بحرانی.
• پرش هیدرولیکی (Hydraulic Jump): محاسبه اعماق مزدوج، اتلاف انرژی و طول پرش در حوضچه‌های آرامش.
• جریان‌های متغیر تدریجی (GVF): تحلیل و ترسیم پروفیل‌های جریان ($M_1$، $M_2$، $S_1$ و غیره) در اثر تغییر شیب بستر یا ایجاد موانع (مانند سد و دریچه).

هیدرولوژی مهندسی (Engineering Hydrology)

• چرخه آب و تلفات بارندگی: محاسبات تبخیر، نفوذ (مدل هورتون) و شاخص‌های رواناب.
• هیدروگراف‌ها: تحلیل هیدروگراف واحد، روش‌های تفکیک جریان پایه و انتقال هیدروگراف با استفاده از تئوری خطی.

راهبرد پیشنهادی برای مطالعه

1. درک فیزیکی نیم‌رخ‌های جریان: جهت پاسخ‌دهی سریع به سوالات هیدرولیک، باید رفتار آب هنگام مواجهه با موانع و تغییر شیب‌ها را به صورت شماتیک تصور کنید.
2. تسلط بر فرمول‌های پرش هیدرولیکی: معادلات حاکم بر پرش هیدرولیکی در مقاطع مستطیلی بسیار پر تکرار هستند؛ آنها را به خاطر بسپارید.
3. مطالعه منابع مرجع اصلی: کتاب "مکانیک سیالات" استریتر و "هیدرولیک کانال‌های باز" ابریشمی و حسینی منابع کلیدی برای این مباحث هستند.

جمع‌بندی

آزمون عمران - آب سال ۱۳۹۰ دانشگاه آزاد تاکید زیادی بر توانایی حل مسئله و سرعت عمل در ساده‌سازی فرمول‌های هیدرولیکی داشت. داوطلبانی که بر مفاهیم پایه انرژی مخصوص و معادلات مومنتوم تسلط داشتند، توانستند درصد بالایی را در بخش تخصصی آب کسب نمایند.

---

سؤالات متداول

عمق بحرانی در یک کانال باز چه زمانی رخ می‌دهد؟

عمق بحرانی زمانی رخ می‌دهد که برای یک دبی مشخص، انرژی مخصوص در کانال به حداقل مقدار خود برسد. در این حالت عدد فرود برابر با یک ($Fr = 1$) است.

پرش هیدرولیکی چیست و در چه حالتی رخ می‌دهد؟

پرش هیدرولیکی یک پدیده هیدرولیکی است که در آن جریان از حالت فوق‌بحرانی (تنداب با عمق کم و سرعت بالا) به حالت زیربحرانی (کنداب با عمق زیاد و سرعت کم) تبدیل می‌شود و با اتلاف شدید انرژی همراه است.

تفاوت پروفیل‌های جریان نوع M و S چیست؟

پروفیل‌های نوع M (Mild) زمانی تشکیل می‌شوند که شیب بستر کانال ملایم باشد (عمق نرمال بزرگتر از عمق بحرانی است)، در حالی که پروفیل‌های نوع S (Steep) در شیب‌های تند (عمق نرمال کوچکتر از عمق بحرانی است) به وجود می‌آیند.

فرمول مانینگ برای محاسبه سرعت در کانال‌های باز چیست؟

این رابطه به صورت $V = frac{1}{n} R_h^{2/3} S_0^{1/2}$ بیان می‌شود که در آن $V$ سرعت متوسط، $n$ ضریب زبری مانینگ، $R_h$ شعاع هیدرولیکی و $S_0$ شیب بستر کانال است.

هدف از تحلیل ابعادی در سازه‌های هیدرولیکی چیست؟

هدف، کاهش تعداد متغیرهای فیزیکی مسئله به گروهی از پارامترهای بی‌بعد است تا بتوان نتایج آزمایش‌های انجام‌شده روی مدل‌های کوچک آزمایشگاهی را به سازه‌های واقعی (نمونه اصلی) تعمیم داد.

---

سوالات و پاسخ سوالات کارشناسی ارشد - بخش صد و هفتاد و ششم ( بیشتر ... )