موتورهای الکترواستاتیکی نسبت به موتورهای الکترومغناطیسی ساده تر و سبک تر هستند و پیچیدگی کمتری دارند. اما بعضی از ویژگی های منفی به خصوص گشتاور پایین، مانع گسترش آن ها شده است. در این رساله یک طرح جدید برای افزایش گشتاور این موتورها ارائه و از نظر تئوری و آزمایشگاهی بررسی شده است. در این طرح، الکترودهای روتور از طریق القایی باردار شده و گشتاور موتور افزایش می یابد. برای شناخت پارامترهای موثر بر عملکرد موتور، ابتدا مدلسازی انجام شده و سپس با استفاده از نتایج مدلسازی و با کمک روش های عددی، مشخصات بهینه موتور برای دستیابی به قابلیت های بالاتر محاسبه شده است که باعث افزایش گشتاور خروجی و کاهش ریپل می شود. در نهایت با ساخت یک نمونه آزمایشگاهی و انجام تست بر روی آن، کاربردی بودن، افزایش گشتاور و بهینه بودن طرح مورد تایید قرار گرفته است. با توجه به خاصیت سنکرون بودن موتورهای الکترواستاتیکی، از این ویژگی برای طراحی یک موقعیت دهنده دقیق استفاده شده است. مبانی علمی موقعیت دهی، روش های کنترل و انتخاب کنترل گر بهینه ی موقعیت دهنده مورد بررسی قرار گرفته و سپس با کمک یک نمونه، عملکرد آن ارزیابی شده است. با به وجود آمدن موتورهای الکترواستاتیکی و میکرو موتورها، ایده حسگرها و انکودرهای الکترواستاتیکی در ابعاد میکرونی ایجاد شد و در پی آن تحقیقاتی در این زمینه انجام گرفت. از این رو با استفاده از ساختار محرک، حسگری الکترواستاتیکی طراحی و ساخته شده است که می تواند مقدار دوران روتور را تشخیص داده و اندازه گیری نماید. عملکرد این حسگر نیز با مدل سازی و انجام آزمایش ها مورد بررسی قرار گرفته و نتایج آن ارائه شده است.

شناخت ویژگی های زمین شناسی مهندسی، مهم ترین نیاز برای برنامه ریزی و اجرای یک پروژه تونل سازی به ویژه در انتخاب ماشین تونل بری است چرا که انتخاب نوع ماشین برای حفر تونل، یک تصمیم برگشت ناپذیر است. تونل انتقال آب ارس به طول تقریبی 7/17 کیلومتر، در محدوده شمال غربی ایران، استان آذربایجان شرقی، در حاشیه جنوبی رودخانه ارس به منظور انتقال آب از بند احداثی بر روی رودخانه تا محل نیروگاه قره چیلر طراحی شده است. با توجه به طول زیاد تونل، مقطع دایره ای و لزوم حفر ایمن و سریع آن استفاده از ماشین تونل بری در اولویت قرار گرفته است. در این تحقیق، از میان معیارهای متعدد، در مجموع 11 معیار، متشکل از ویژگی های ژئومکانیکی و مخاطرات زمین شناسی، در انتخاب ماشین تونل بری موثر شناخته و بررسی شد. در این راستا توده های سنگی مسیر تونل با استفاده از برداشت های سطحی، گمانه های اکتشافی، آزمون های آزمایشگاهی و صحرایی مورد مطالعه قرار گرفته است. در تحلیل پایداری دیواره های تونل که از معیارهای موثر در انتخاب ماشین تونل بری است، از روش عددی - با استفاده از نرم افزار udec - بهره گرفته شده است. در نهایت جهت جمع بندی نتایج، با توجه به چند معیاره بودن انتخاب ماشین تونل بری، از روش تحلیل سلسله مراتبی (ahp) استفاده گردید و بر این اساس ماشین تونل بری دو سپره در اولویت قرار گرفت.

در این پایاننامه فرایند مدل سازی و شبیه سازی جریان درون پمپ چند فاز دو پیچی ارائه شده است. با توجه به جدید بودن این پمپ ها، در ابتدا به معرفی پمپ چند فاز دو پیچی پرداخته شده و سپس مزایا و معایب آن مورد بررسی قرار گرفته است. در پمپ چند فاز پیچی، سه نوع مجرای نشتی وجود دارد که جریان از این مجاری به قسمت مکشی برگشت می کند. از بین این مجاری، مجرای پیرامونی دارای بیشترین سهم از نشتی های پمپ است. برای عملکرد مناسب پمپ چند فاز دو پیچی، لازم است که کسر حجمی کوچکی از مایع وجود داشته باشد تا این مجاری به خوبی آب بندی شوند. پمپاژ سیالی با کسر حجمی 100 درصد گاز ورودی زمانی ممکن خواهد بود که بتوان مقداری از فاز مایع را جهت آببندی مجاری در پمپ گردش داد. این مساله سبب شده که طراحی داخلی پمپ با چالش هایی روبرو شود. از طرفی هندسه ی پیچیده پمپ نیز مدل سازی آن را دشوار نموده است. برای مدل سازی و شبیه سازی پمپ از دینامیک سیالات محاسباتی استفاده شده است. هندسه ی پمپ با استفاده از نرم افزارهای طراحی به کمک رایانه مانند سالید ورکس تولید شده است. گسسته سازی مدل تولید شده برای دستیابی به شبکه محاسباتی با استفاده از نرم افزارهای تولید شبکه مانند گمبیت صورت گرفته است. هندسه جریان درون پمپ توسط سلول های چهار وجهی و به صورت بی سازمان شبکه بندی شده است. سپس حل جریان با استفاده از نرم افزار فلوئنت صورت گرفت. پمپ چند فاز دو پیچی در دو حالت ورودی تک فاز تراکم ناپذیر و ورودی دو فاز تراکم پذیر شبیه سازی شده است. نتایج حاصل از شبیه سازی به صورت کانتورهای فشار، سرعت و بردارهای سرعت ارائه شده است. نتایج این بررسی ها به صورت تغییرات دبی بر حسب تغییرات فشار، نحوه ی توزیع فشار در طول پمپ و دبی جریان های برگشتی نسبت به افزایش فشار ارائه شده است. نتایج شبیه سازی نشان داد که با افزایش فشار، نشتی ها از مجاری پیرامونی شدیدا افزایش پیدا می کنند. توزیع فشار درون پمپ در حالت ورودی تک فاز، خطی بدست آمد. در حالت ورودی دو فاز، با افزایش کسر حجمی گاز ورودی، توزیع فشار غیر خطی شده است.