صادقانه میتوان گفت که اگر گرایش سیالات را برای ادامۀ مسیر تحصیل خود انتخاب کنید، عملاً هیچچیزی را انتخاب نکردهاید! منظورم این است که این گرایش آنقدر وسیع و گسترده است که انتخابش شما را چندان محدود نمیکند. مزیت این وسعتِ زمینههای مطالعاتی این است که حتماً میتوانید موضوعی را پیدا کنید که با علاقۀ شما سازگار باشد.
شاید بتوان گفت که زیربنای گرایش سیالات، سه درس ترمودینامیک، سیالات و انتقال حرارت هستند. اگر حتی با یکی از این دروس بهخوبی ارتباط برقرار کردهاید، انتخاب این گرایش را به شما توصیه میکنم. به عنوان دروس کاربردیترِ این گرایش در دانشکدۀ ما میتوان از تهویۀ مطبوع، سیستمهای تبرید، طراحی مبدلهای حرارتی، توربوماشینها و دینامیک سیالات محاسباتی (CFD)نام برد. پس از معرفی دروس اصلی سیالات، در ادامه به دو موضوع مهم، یعنی زمینههای تحقیقاتی و آیندۀ این گرایش میپردازیم.
زمینههای تحقیقاتی
همانطور که گفته شد، زمینههای تحقیقاتی در این گرایش بسیار وسیع و متنوع است، اما در اینجا به چند مورد پرکاربرد اشاره میشود.
1. انرژیهای تجدیدپذیر: به دلیل محدودیت منابع و مشکلات سوختهای فسیلی، استفاده از انرژیهای تجدیدپذیر بسیار مورد توجه قرار گرفته و پروژههای جالبی در موضوع انرژی خورشیدی، بادی و همچنین زمینگرمایی تعریف میشود.
2. بیومکانیک: هر چند میتوان بیومکانیک را یک گرایش مستقل در نظر گرفت اما مباحث بسیاری، از جمله بررسی جریان خون (بهعنوان یک سیال غیر نیوتونی) در گرایش تبدیل انرژی مورد مطالعه قرار میگیرند و از جذابیتهای آن، امکان مطالعات بین رشتهای است.
3. سیکلهای ترمودینامیکی: طراحی یک سیکل ترمودینامیکی و مطالعۀ اگزرژی آن از جملۀ مباحث مهم گرایش تبدیل انرژی است. بهخصوص سیکلهای تبرید یا سیستمهای تهویۀ مطبوع، در بازار کار ایران با استقبال مناسبی مواجه هستند.
4. حل عددی: مطالعۀ یک جریان با روش CFDیا المان محدود، از دیگر زمینههای تحقیقاتی پرکاربرد است که با توجه به کمبود امکانات آزمایشگاهی در ایران، مورد استقبال دانشجویان قرار میگیرد.
5. توربوماشینها: این زمینه آنقدر پرکاربرد است که در برخی دانشگاهها مانند دانشگاه تهران یک گرایش مستقل محسوب میشود. هرچند نوآوری و نگارش مقاله در این زمینه سخت است، اما طراحی و ساخت توربوماشینهایی نظیر پمپ، توربین و کمپرسور توسط شرکتهای متعددی در صنعت ایران، با کیفیتی قابل قبول در حال انجام است.
6. انتقال حرارت: یکی دیگر از زمینههای بسیار مهم، طراحی سیستمهای انتقال حرارت است. برای درک بهتر این موضوع به سیستم انتقال حرارت موبایل خود فکر کنید که با وجود محدودیت فضا باید عملکرد مطلوبی داشته باشد.
مطالعه و کار تحقیقاتی در هر زمینهای به وسیلۀ نرمافزارها انجام میشود. به همین دلیل دانشجویان باید به نرمافزارهای تخصصی همان زمینه مسلط شوند. بهعلاوه، یادگیری یک نرمافزار برنامهنویسی نیز لازم است که یادگیری نرمافزار متلب توصیه میشود.
بازار کار در ایران
همانطور که اطلاع دارید، متأسفانه اوضاع بازار کار مهندسی در کشور ما، بهطور کلی چندان مناسب نیست. عوامل متعددی از جمله تحریمها و عدم سرمایهگذاری باعث شده تا بسیاری از صنایع در ایران، نسبت به صنایع مشابه در جهان عقب بمانند. اما در همین اوضاع هم برخی از آنان از رونق خوبی برخوردارند. بیشک صنعت اول کشور ما نفت و گاز است. همچنین هر صنعتی که محصولاتش در پالایشگاهها و پتروشیمیها مورد استفاده باشد، پررونق خواهد بود. اوضاع صنایع تهویۀ مطبوع و توربوماشین هم بد نیست. اما در کل موقعیت کارمندی (در هر صنعتی) چیزی نیست که از نظر مالی و ذهنی بتواند فارغالتحصیلان دانشگاه شریف را قانع کند. لذا بهتر است به فکر ساختن شغلی بر پایۀ خلاقیت خودتان باشید!
اپلای در گرایش سیالات
پارسا پرویزیان، ورودی ۹۷ مهندسی مکانیک و مریم کریمی جعفری، ورودی ۹۹ مهندسی مکانیک
گرایش سیالات، برخلاف تصور برخی افراد، گرایش وسیعی برای اپلای است و شما تقریباً در هر شاخهای میتوانید وارد شوید. این گرایش شامل مباحث میکروفلوییدیک، انتقال حرارت، ترمودینامیک، احتراق، انرژی، CFD، آیرودینامیک، تابش و اُپتیک است. علاوه بر اینها موضوعات تحقیقاتی زیادی وجود دارند که به گرایش سیالات مربوط میشوند؛ مثلاً مهندسی بافت از موضوعات جدید و بهروزی است که به گرایش سیالات مربوط است.
امروزه نمیتوان برای علوم مختلف مرزی مشخص کرد و همانطور که گفته شد، موضوعات تحقیقاتی فراوانی وجود دارند که افراد با رشتههای مختلفی روی آنها کار میکنند. بنابراین یک مهندس مکانیک گرایش سیالات، علاوه بر دانشکدۀ مهندسی مکانیک میتواند برای دانشکدههای دیگری مثل مهندسی شیمی، هوافضا، عمران، انرژی و یا حتی برق، در صورت وجود علاقه و موقعیت خالی، اپلای کند؛ برای مثال در عمران گرایشی وجود دارد به اسم هیدرولوژی و منابع آب که میتواند با گرایش سیالات مرتبط باشد. در مثالی دیگر، در داخل کشور خودمان در دانشکدۀ برق دانشگاه تهران، آزمایشگاه میکروفلوییدیک وجود دارد که نشاندهندۀ ارتباط بین سیالات و برق است. دانشکدۀ مهندسی بیو در دانشگاههای مختلف جهان نیز، از دانشکدههایی است که کم و بیش در موضوعات مختلف به مهندس مکانیک گرایش سیالات نیازمندند.
جدای از دانشکدههای مهندسی، فارغالتحصیلان این گرایش میتوانند به دانشکدههای ریاضیات کاربردی و فیزیک کاربردی هم وارد شوند؛ برای مثال استادانی در رشتۀ ریاضیات کاربردی وجود دارند که به حل تئوری «معادلات ناویر استوکس» میپردازند. یا در مثالی دیگر در یک پروژۀ هدایت نانوذرات با فوتون، که در رابطه با فیزیک کاربردی و فیزیک نوین و موارد مشابه است، موقعیت انتقال حرارت در یک دانشکدۀ مکانیک وجود داشت. حتی در دپارتمانهای غذا و کشاورزی روی موضوعاتی تحقیق میشود که به میکروفلوییدیک مربوط است.
در کل از نظر پژوهشی، زمینه بسیار گسترده است. شاید در حال حاضر سرعت پیشرفت این گرایش نسبت به برخی موضوعات در گرایش کنترل و رباتیک، خصوصاً آن بخشهایی که وارد بحث یادگیری ماشین میشود، کندتر باشد ولی در آن قسمتها نیز سرش بیکلاه نمانده است و موقعیتهای مرتبط موجودند. در مثالی دیگر میتوان به موضوعاتی از قبیل بررسی جریان سیال با عکسبرداری از آن اشاره کرد؛ بدین صورت که تعدادی ذره را در سیال میگذارند، از آنها عکسبرداری کرده و سعی میکنند از روی این عکسها و فیلمها، سرعت ذرات را برای جریانهای پیچیدۀ سیالاتی که حل تئوری یا شبیهسازی آنها سخت است، حساب کنند. این موضوعات، زمینههای آیندهداری هستند.
در میان نرمافزارهایی که بهتر است یک مهندس مکانیک گرایش سیالات بیاموزد، قطعاً یادگیری نرمافزارهای شبیهسازی خیلی مهم است. خوب است که افراد به یک سری روشها مثل کدزنی با متلب مسلط شوند؛ یعنی در دوران کارشناسی به حدی برسند که بتوانند یک کد را پیادهسازی و اجرا کرده و برنامههایی را چه با متلب، چه با نرمافزارهای شبیهسازی دیگر بنویسند. هرچند که ممکن است رسیدن به چنین مهارتی، سخت و نیازمند گذراندن درسهایی مثل CFDباشد، ولی یادگرفتن نرمافزارهای انسیس، کامسول و یا حتی فرترن مفید و کمککننده است.
علاوه بر توضیحات دادهشده، کارهایی هست که دانشجویان کارشناسی گرایش سیالات میتوانند برای اپلای انجام دهند. اول اینکه برای تقویت رزومه دقت کنند به کدام زمینه علاقه داشته و پروژۀ کارشناسی را با کدام استاد برمیدارند؛ در دانشکده تقریباً در همۀ زمینهها استاد داریم. دوم اینکه برای بهترکردن رزومهشان میتوانند از ترمهای ۵ و ۶ بهتدریج وارد آزمایشگاه استادها شوند و سعی کنند اگر امکانش بود یک تابستان بهصورت کارآموزی و اگر نشد، بهصورت دستیار پژوهشی، هرچیزی که میتوانند یاد بگیرند. در تعدادی پروژه مشارکت کرده و اگر دوست داشتند پروژۀ کارشناسی خود را در همان زمینه تعریف کنند. قطعاً داشتن مقاله، خصوصاً برای کشورهایی مثل آمریکا، میتواند بسیار کمککننده باشد. مهم همان است که دانشجویان در انواع و اقسام پژوهشهایی که در دانشکده انجام میشود، علاقهشان را پیدا کرده و سعی کنند در آن فضا فعالیت کنند.